JP5098386B2 - Polyarylene sulfide resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、機械的強度に優れ、ガス発生量の低減されたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition having excellent mechanical strength and reduced gas generation.
近年、有機硫黄化合物、特に脂肪族硫黄化合物、芳香族硫黄化合物(チオール、チオケトン、チオエーテル、チオ酸等)の特異な物性が注目され、医薬、農薬、工業薬品などに多用されている。また、硫黄を結合手とする芳香族高分子化合物(ポリアリーレンスルフィド、以下PASと称す場合もある)も多数製造されている。このようなポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略す場合もある)に代表されるPASは優れた耐熱性、バリア性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性、難燃性などエンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有する樹脂であり、射出成形、押出成形により各種成形部品、フィルム、シート、繊維等に成形可能であり、各種電気・電子部品、機械部品および自動車部品など耐熱性、耐薬品性の要求される分野に幅広く用いられている。 In recent years, special physical properties of organic sulfur compounds, particularly aliphatic sulfur compounds and aromatic sulfur compounds (thiols, thioketones, thioethers, thioacids, etc.) have attracted attention and are frequently used in medicines, agricultural chemicals, industrial chemicals, and the like. In addition, a large number of aromatic polymer compounds (polyarylene sulfide, hereinafter also referred to as PAS) having sulfur as a bond have been produced. PAS typified by such polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) has properties suitable as engineering plastics such as excellent heat resistance, barrier properties, chemical resistance, electrical insulation properties, moist heat resistance, and flame resistance. It can be molded into various molded parts, films, sheets, fibers, etc. by injection molding and extrusion molding, and it requires heat resistance and chemical resistance such as various electric / electronic parts, mechanical parts and automobile parts. Widely used in the field.
しかしながらPASはその耐熱性の高さ故に、溶融成形加工温度や使用温度が高く、揮発成分が発生しやすいという問題を有している。この揮発性成分の発生は溶融成形加工において金型の汚れや表面性の悪化などを引き起こし、成形加工性を悪化させる主要因であり、さらに機械的強度の向上のために繊維状および/または非繊維状充填材を配合した場合に十分な効果が得られにくい原因の一つである。また、繊維状および/または非繊維状充填材などをPASに配合したPAS樹脂組成物においても、これを加熱した際の揮発性成分の発生は使用環境の汚染を引き起こすため、PAS樹脂組成物の揮発性成分量の低減が強く望まれていた。 However, PAS has a problem that due to its high heat resistance, the melt molding processing temperature and the use temperature are high, and volatile components are easily generated. The generation of volatile components causes mold stains and deterioration of surface properties in the melt molding process, and is a main factor that deteriorates the moldability. This is one of the causes that it is difficult to obtain a sufficient effect when a fibrous filler is blended. In addition, in a PAS resin composition in which fibrous and / or non-fibrous fillers are blended with PAS, generation of volatile components when heated causes contamination of the use environment. Reduction of the amount of volatile components has been strongly desired.
PASの具体的な製造方法として、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機アミド溶媒中で硫化ナトリウムなどのアルカリ金属硫化物とp−ジクロロベンゼンなどのポリハロ芳香族化合物とを反応させる方法が提案されており、この方法はPASの工業的製造方法として幅広く利用されている。しかしながら、この方法では低分子量で溶融粘度の低いPASしかえられず、また、このPASは低分子量成分を多く含み、重量平均分子量と数平均分子量の比で表される分散度が非常に大きく、分子量分布の広いものである。そのため、成形加工用途に用いた場合、十分な機械特性が発現せず、また加熱した際のガス成分が多い、溶剤と接した際の溶出成分量が多い等の問題が生じていた。さらに、この製造方法では塩化ナトリウム等の副生塩が多量に生成するため、重合反応後には副生塩の除去工程が必要であるが公知の処理では副生塩の完全な除去が難しく、市販の汎用的なPPS品中にはアルカリ金属含有量で1000〜3000ppm程度が含有されている。このように生成ポリマー中にアルカリ金属塩が残存していると、電気特性等の物性低下を招くといった問題が生ずる。従って、このようなポリアリーレンスルフィドを原料として用いた成形品を電気・電子部品の分野に適用しようとすると、ポリアリーレンスルフィド中のアルカリ金属による電気特性の低下が大きな障害となり、改善が望まれていた。 As a specific method for producing PAS, a method of reacting an alkali metal sulfide such as sodium sulfide with a polyhaloaromatic compound such as p-dichlorobenzene in an organic amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone has been proposed. This method is widely used as an industrial production method of PAS. However, in this method, only a low molecular weight and low melt viscosity PAS can be obtained, and this PAS contains a large amount of low molecular weight components, and the degree of dispersion represented by the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is very large. Wide distribution. For this reason, when used for molding processing, sufficient mechanical properties are not exhibited, and there are problems such as a large amount of gas components when heated and a large amount of eluted components when in contact with a solvent. Further, since a large amount of by-product salt such as sodium chloride is produced in this production method, a by-product salt removal step is necessary after the polymerization reaction, but it is difficult to completely remove the by-product salt by a known treatment, and it is commercially available. In general-purpose PPS products, an alkali metal content of about 1000 to 3000 ppm is contained. Thus, when the alkali metal salt remains in the produced polymer, there arises a problem that physical properties such as electrical characteristics are lowered. Therefore, when trying to apply such a molded article using polyarylene sulfide as a raw material to the field of electric / electronic parts, the deterioration of the electrical characteristics due to alkali metal in polyarylene sulfide is a major obstacle, and improvement is desired. It was.
上記製造方法によるPASの課題である溶融粘度の低さを改善するためには、例えば空気中のような酸化性雰囲気下で気相酸化処理することで架橋構造を形成し高分子量化する工程が必要であり、プロセスがさらに煩雑になるとともに生産性の低下を招いていた(例えば、特許文献1参照)。 In order to improve the low melt viscosity, which is a problem of PAS by the above production method, there is a step of forming a crosslinked structure and increasing the molecular weight by performing a gas phase oxidation treatment in an oxidizing atmosphere such as in air. This is necessary, and the process is further complicated and the productivity is lowered (for example, see Patent Document 1).
前記PASの問題点の一つ、即ち、PASが低分子量成分を多く含み分子量分布が広い点を改善する方法として、不純物を含有するPASの混合物をPASが溶融相をなす最低温度よりも高い状態で、PASを含むポリマー溶融相と溶媒を主とする溶媒相に相分離せしめることで不純物を熱抽出に付すことにより精製する方法、または冷却後に顆粒状ポリマーを析出させて回収する方法が提案されている。これら方法では熱抽出効果により不純物が抽出されるため、PASの金属含量の低減、及び分子量分布が狭くなることが期待されるがその効果は不十分であり、また、高価な有機溶剤を使用する方法のためプロセスが煩雑であった。また、この方法ではPASの含む低分子量成分量は確かに低減するが、その効果は不十分であり、特にPASを加熱した際の重量減少率が大きく、ガス成分が多いため成形加工性の悪化を引き起こすことが多く、さらに繊維状および/または非繊維状充填材を強化材としてもなお機械的強度が不十分であるという問題があった(例えば特許文献2及び3)。 As a method for improving one of the problems of the PAS, that is, the PAS having a large amount of low molecular weight components and a wide molecular weight distribution, a mixture of PAS containing impurities is in a state higher than the minimum temperature at which the PAS forms a molten phase. Then, a method of purifying impurities by subjecting them to thermal extraction by phase separation into a polymer melt phase containing PAS and a solvent phase mainly, or a method of precipitating and recovering a granular polymer after cooling is proposed. ing. In these methods, impurities are extracted by the heat extraction effect, so it is expected that the metal content of PAS is reduced and the molecular weight distribution is narrowed, but the effect is insufficient, and an expensive organic solvent is used. The process was complicated due to the method. In addition, the amount of low molecular weight components contained in PAS is certainly reduced by this method, but the effect is insufficient. Particularly, the weight reduction rate when PAS is heated is large, and the molding processability is deteriorated because there are many gas components. In addition, there is a problem that the mechanical strength is still insufficient even when a fibrous and / or non-fibrous filler is used as a reinforcing material (for example, Patent Documents 2 and 3).
また、狭い分子量分布を有するPASの製造方法として、環状アリーレンスルフィドオリゴマーをイオン性の開環重合触媒下で、加熱開環重合する方法が開示されている。この方法では前記特許文献2及び3とは異なり、煩雑な有機溶剤洗浄操作を行わずに狭い分子量分布を有するPASを得ることが期待でき、また、低分子量成分の少ないPASを得ることが期待できる。しかしながらこの方法ではPASの合成においてチオフェノールのナトリウム塩等、硫黄のアルカリ金属塩を開環重合触媒として用いるため、得られるPASにアルカリ金属が多量に残留するという問題があった。またこの方法において開環重合触媒の使用量を低減することでPASへのアルカリ金属残留量を低減しようとした場合、得られるPASの分子量が不十分となる問題があった。さらに、この方法により得られるPASを加熱した際の重量減少率については何ら開示はないが、該方法で用いる開始剤はPASと比較して分子量が低いため、該方法で得られるPASを加熱した際の重量減少が大きく、ガス発生量が多く、これは成形加工性や機械強度の低下を招く要因となっていた。(例えば特許文献4及び5)。 Further, as a method for producing a PAS having a narrow molecular weight distribution, a method in which a cyclic arylene sulfide oligomer is heated and subjected to ring-opening polymerization under an ionic ring-opening polymerization catalyst is disclosed. In this method, unlike Patent Documents 2 and 3, it can be expected to obtain a PAS having a narrow molecular weight distribution without performing a complicated organic solvent washing operation, and it can be expected to obtain a PAS having a low low molecular weight component. . However, in this method, since a sulfur alkali metal salt such as a sodium salt of thiophenol is used as a ring-opening polymerization catalyst in the synthesis of PAS, there is a problem that a large amount of alkali metal remains in the obtained PAS. Further, in this method, when an attempt is made to reduce the residual amount of alkali metal in PAS by reducing the amount of ring-opening polymerization catalyst used, there is a problem that the molecular weight of the resulting PAS becomes insufficient. Furthermore, although there is no disclosure about the weight reduction rate when the PAS obtained by this method is heated, the initiator used in the method has a lower molecular weight than PAS, so the PAS obtained by the method was heated. At the same time, the weight loss was large and the amount of gas generated was large, which was a factor that caused a decrease in molding processability and mechanical strength. (For example, patent documents 4 and 5).
前記方法で得られるPASの問題点、すなわちPASへのアルカリ金属残留量を低減する方法として、加熱により硫黄ラジカルを発生する重合開始剤の存在下で環状の芳香族チオエーテルオリゴマーを開環重合するPASの製造方法が開示されている。この方法では重合開始剤に非イオン性化合物を用いるため、得られるPASのアルカリ金属含有量が低減されると思われる。しかしながら、該方法で得られるポリフェニレンスルフィドのガラス転移温度は85℃と低く、これは分子量が低く、該ポリフェニレンスルフィドが低分子量成分を多量に含むためと思われる。さらに、該方法では得られるポリフェニレンスルフィドを加熱した際の重量減少率については何ら開示が無いが、該方法で用いる重合開始剤はポリフェニレンスルフィドと比較して分子量が低く、また熱安定性も劣るため、この方法で得られるポリフェニレンスルフィドを加熱した際には多量のガスが発生し、成形加工性が劣る懸念があった(例えば特許文献6)。 The problem of PAS obtained by the above method, that is, a method for reducing the residual amount of alkali metal in PAS, is a PAS in which a cyclic aromatic thioether oligomer is subjected to ring-opening polymerization in the presence of a polymerization initiator that generates sulfur radicals by heating. A manufacturing method is disclosed. In this method, since a nonionic compound is used as a polymerization initiator, it is considered that the alkali metal content of the obtained PAS is reduced. However, the glass transition temperature of polyphenylene sulfide obtained by this method is as low as 85 ° C., which is probably because the molecular weight is low and the polyphenylene sulfide contains a large amount of low molecular weight components. Furthermore, although there is no disclosure about the weight reduction rate when the obtained polyphenylene sulfide is heated in the method, the polymerization initiator used in the method has a lower molecular weight than polyphenylene sulfide and also has poor thermal stability. When polyphenylene sulfide obtained by this method is heated, a large amount of gas is generated, and there is a concern that molding processability is inferior (for example, Patent Document 6).
また、モノマー源として環状PPSと線状PPSの混合物を加熱するPPSの重合方法も知られている(非特許文献1)。この方法はPPSの安易な重合法であるが、得られるPPSの重合度は低く実用に適さないPPSであった。該文献では加熱温度を高くすることで重合度の向上が見られることが開示されているが、それでもなお実用に適した分子量には到達しておらず、また、この場合は架橋構造の生成が回避できず、熱的特性の劣るPPSしか得られないことが指摘されており、より実用に適した品質の高いPPSの重合方法が望まれていた。 Also known is a PPS polymerization method in which a mixture of cyclic PPS and linear PPS is heated as a monomer source (Non-patent Document 1). This method is an easy polymerization method for PPS, but the resulting PPS has a low degree of polymerization and is not suitable for practical use. Although this document discloses that the degree of polymerization can be improved by increasing the heating temperature, it still does not reach a molecular weight suitable for practical use, and in this case, the formation of a crosslinked structure is not achieved. It has been pointed out that only PPS having inferior thermal properties cannot be obtained, and a high-quality PPS polymerization method more suitable for practical use has been desired.
一方、PASを加熱した際の重量減少率を減ずる方法として、PASを熱処理する方法について従来から多くの提案がなされており、たとえばポリフェニレンスルフィドを酸素雰囲気下、融点未満で熱処理する方法や、ポリフェニレンスルフィドを不活性ガス雰囲気下、融点未満で熱処理する方法などが開示されている(たとえば特許文献7及び8)。これらの方法で得られるポリアリーレンスルフィドは、確かに熱処理を施さないPASと比較して加熱した際の重量減少率が低減する傾向にあるが、それでもなお加熱した際の重量減少率は満足できる水準ではなかった。さらにこの方法で得られるポリフェニレンスルフィドは低分子量成分を多く含み、重量平均分子量と数平均分子量の比で表される分散度が非常に大きく、分子量分布の広いポリマーであって、且つアルカリ金属含有量もはなはだ多い純度の低い物であるという問題も解決されていなかった。 On the other hand, as a method of reducing the weight reduction rate when PAS is heated, many proposals have been made regarding a method of heat-treating PAS. For example, a method of heat-treating polyphenylene sulfide in an oxygen atmosphere below the melting point, polyphenylene sulfide And the like are disclosed in an inert gas atmosphere at a temperature lower than the melting point (for example, Patent Documents 7 and 8). The polyarylene sulfide obtained by these methods certainly has a tendency to reduce the weight loss rate when heated compared to PAS without heat treatment, but the weight loss rate when heated is still satisfactory. It wasn't. Furthermore, the polyphenylene sulfide obtained by this method contains many low molecular weight components, has a very high degree of dispersion expressed by the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight, has a wide molecular weight distribution, and has an alkali metal content. The problem of the low purity of the product has not been solved.
PASを熱処理する別の方法としてはベント口を有する押出機を用いてPAS樹脂の溶融押出をする際にベント口を窒素でパージしつつ、ベント口を減圧に保ちながら溶融押出を行うことで得られるPAS樹脂ペレットが開示されている(たとえば特許文献9)。この方法では熱処理をPASの融点以上の減圧条件下で行っているため、熱処理中のデガス効果に優れ、この方法で得られるPASは加熱した際の重量減少率が低減できることが期待できるが、その水準はいまだなお満足できるものではなかった。さらに、この方法によるPASペレットも前記のポリフェニレンスルフィドと類似の分子量分布特性及びアルカリ金属含有量特性を有し、純度が十分に高いとは言い難いものであった。 Another method for heat-treating PAS is obtained by performing melt extrusion while purging the vent port with nitrogen and keeping the vent port at a reduced pressure while performing melt extrusion of the PAS resin using an extruder having a vent port. PAS resin pellets are disclosed (for example, Patent Document 9). In this method, since the heat treatment is performed under a reduced pressure condition higher than the melting point of PAS, the degas effect during the heat treatment is excellent, and the PAS obtained by this method can be expected to reduce the weight loss rate when heated. The level was still not satisfactory. Furthermore, the PAS pellets produced by this method also have molecular weight distribution characteristics and alkali metal content characteristics similar to those of the polyphenylene sulfide, and it is difficult to say that the purity is sufficiently high.
一方、PASに各種充填材を配合した組成物については多数開示されているが、本発明の特徴を有するPASに充填材を配合した組成物は知られておらず、ましてやそれにより機械的強度に優れガス発生量の低減されたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物がえられることは全く知られていない。
本発明は、前述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。従って本発明は経済的且つ簡単な方法で得られたポリアリーレンスルフィドを用いた、機械的強度に優れ、ガス発生量の少ないポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することを課題とする。 The present invention has been achieved as a result of studying the solution of the problems in the prior art described above as an issue. Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyarylene sulfide resin composition having excellent mechanical strength and low gas generation amount, using polyarylene sulfide obtained by an economical and simple method.
上記課題に対し、本発明は、以下のとおりである。
1.(A)ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、(B)繊維状および/または非繊維状充填材5〜350重量部を配合してなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、(A)ポリアリーレンスルフィドが下記一般式(I)で表される環式ポリフェニレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含み、且つ重量平均分子量が10,000未満のポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して重量平均分子量10,000以上の高重合度体に転化させることにより得られたポリアリーレンスルフィドであって、且つ、加熱した際の重量減少が下記式を満たすことを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
△Wr=(W1−W2)/W1×100≦0.18(%)
(ここで△Wrは重量減少率(%)であり、常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で熱重量分析を行った際に、100℃到達時点の試料重量(W1)を基準とした330℃到達時の試料重量(W2)から求められる値である)
2.前記ポリアリーレンスルフィドプレポリマーをイオン性開環重合触媒非存在下で加熱することにより得られた(A)ポリアリーレンスルフィドを用いることを特徴とする1に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
3.(A)と(B)の合計を100容量%として、(A)ポリアリーレンスルフィドを50容量%以上含むことを特徴とする1または2に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
4.(A)ポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量/数平均分子量で表される分散度が2.5以下であることを特徴とする1から3のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
5.(A)ポリアリーレンスルフィドのアルカリ金属含量が50ppm未満であることを特徴とする1から4のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
6.(A)ポリアリーレンスルフィドを非酸化性雰囲気下320℃で60分間加熱した際の発生ガス成分中のラクトン型化合物がポリアリーレンスルフィド重量基準で500ppm以下であることを特徴とするポリアリーレンスルフィドを用いることを特徴とする1から5のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
7.(A)ポリアリーレンスルフィドを非酸化性雰囲気下320℃で60分間加熱した際の発生ガス成分中のアニリン型化合物がポリアリーレンスルフィド重量基準で300ppm以下であることを特徴とするポリアリーレンスルフィドを用いることを特徴とする1から6のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
8.(A)ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、さらに(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基から選択される一種以上の基を有するアルコキシシラン化合物0.05〜10重量部を配合してなることを特徴とする1から7のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
9.ポリアリーレンスルフィドがポリフェニレンスルフィドであることを特徴とする1から8のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
In response to the above problems, the present invention is as follows.
1. (A) A polyarylene sulfide resin composition obtained by blending 5 to 350 parts by weight of (B) fibrous and / or non-fibrous filler with respect to 100 parts by weight of polyarylene sulfide, (A) polyarylene The polyarylene sulfide prepolymer having at least 50% by weight or more of the cyclic polyphenylene sulfide represented by the following general formula (I) and heating the polyarylene sulfide prepolymer having a weight average molecular weight of less than 10,000 is heated to a weight average molecular weight of 10,000 or more. A polyarylene sulfide resin composition obtained by converting to a high degree of polymerization, wherein the weight loss upon heating satisfies the following formula:
ΔWr = (W1-W2) /W1×100≦0.18 (%)
(Here, ΔWr is the weight loss rate (%), and when thermogravimetric analysis was performed at a temperature rising rate of 20 ° C./min from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere at normal pressure. (It is a value obtained from the sample weight (W2) when reaching 330 ° C. based on the sample weight (W1) when reaching 100 ° C.)
2. 2. The polyarylene sulfide resin composition according to 1, wherein the polyarylene sulfide prepolymer (A) obtained by heating the polyarylene sulfide prepolymer in the absence of an ionic ring-opening polymerization catalyst is used.
3 . The polyarylene sulfide resin composition according to 1 or 2 , wherein the total of (A) and (B) is 100% by volume, and (A) polyarylene sulfide is contained by 50% by volume or more.
4 . (A) The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 3, wherein the degree of dispersion represented by the weight average molecular weight / number average molecular weight of the polyarylene sulfide is 2.5 or less.
5 . (A) The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 4 , wherein the alkali metal content of the polyarylene sulfide is less than 50 ppm.
6 . (A) A polyarylene sulfide is used in which the lactone type compound in the gas component generated when the polyarylene sulfide is heated at 320 ° C. for 60 minutes in a non-oxidizing atmosphere is 500 ppm or less based on the weight of the polyarylene sulfide. 6. The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 5 , wherein
7 . (A) Polyarylene sulfide is used in which the aniline type compound in the generated gas component when polyarylene sulfide is heated at 320 ° C. for 60 minutes in a non-oxidizing atmosphere is 300 ppm or less based on the weight of polyarylene sulfide. 7. The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 6 , wherein
8). (A) An alkoxysilane compound having at least one group selected from (C) an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, and a ureido group with respect to 100 parts by weight of polyarylene sulfide. The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 7, wherein the polyarylene sulfide resin composition is formed by blending parts by weight.
9. 9. The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 8, wherein the polyarylene sulfide is polyphenylene sulfide.
10.前記一般式(I)で表される環式ポリフェニレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含み、かつ、重量平均分子量が10,000未満のポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して重量平均分子量10,000以上の(A)ポリアリーレンスルフィドに転化させる際に、(B)繊維状および/または非繊維状充填材を共存させることを特徴とする1から7のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
11.1から9のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品。
10. The pre-Symbol cyclic polyphenylene sulfide represented by the general formula (I) comprises at least 50 wt% or more and a weight average molecular weight weight average molecular weight by heating a polyarylene sulfide prepolymer is less than 10,000 10,000 The polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 7, wherein (B) a fibrous and / or non-fibrous filler is allowed to coexist when the above (A) polyarylene sulfide is converted. Manufacturing method.
1 1 . A molded article comprising the polyarylene sulfide resin composition according to any one of 1 to 9 .
本発明によれば、経済的且つ簡単な方法で得られたポリアリーレンスルフィドを用いた、機械的強度に優れ、ガス発生量の少ないポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polyarylene sulfide resin composition which is excellent in mechanical strength and has little gas generation amount using the polyarylene sulfide obtained by the economical and simple method can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
まず、本発明で用いる(A)ポリアリーレンスルフィドおよびその製造方法について説明する。 First, (A) polyarylene sulfide used in the present invention and a production method thereof will be described.
(A)ポリアリーレンスルフィド
本発明におけるPASとは、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。Arとしては下記の式(a)〜式(k)などであらわされる単位などがあるが、なかでも式(a)が特に好ましい。
(A) Polyarylene sulfide PAS in the present invention is a homopolymer or copolymer having a repeating unit of the formula:-(Ar-S)-as the main constituent unit, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. . Ar includes units represented by the following formulas (a) to (k), among which the formula (a) is particularly preferable.
(R1,R2は水素、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリーレン基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい)
この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(l)〜式(n)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。
(R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 May be the same or different)
As long as this repeating unit is a main structural unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (l) to (n). The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units.
また、本発明におけるPASは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。 The PAS in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.
これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいPASとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位 Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred PASs include p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.
を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略すこともある)が挙げられる。 And polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more.
本発明のPASの分子量は、重量平均分子量で10,000以上、好ましくは15,000以上、より好ましくは18,000以上である。重量平均分子量が10,000未満では加工時の成形性が低く、また成形品の機械強度や耐薬品性等の特性が低くなる。重量平均分子量の上限に特に制限は無いが、1,000,000未満を好ましい範囲として例示でき、より好ましくは500,000未満、更に好ましくは200,000未満であり、この範囲内では高い成形加工性を得ることができる。 The molecular weight of the PAS of the present invention is 10,000 or more, preferably 15,000 or more, more preferably 18,000 or more in terms of weight average molecular weight. If the weight average molecular weight is less than 10,000, the moldability at the time of processing is low, and the properties such as mechanical strength and chemical resistance of the molded product are low. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of a weight average molecular weight, Less than 1,000,000 can be illustrated as a preferable range, More preferably, it is less than 500,000, More preferably, it is less than 200,000. Sex can be obtained.
本発明におけるPASの分子量分布の広がり、即ち重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)で表される分散度は2.5以下が好ましく、2.3以下がより好ましく、2.1以下が更に好ましく、2.0以下がよりいっそう好ましい。分散度が2.5を越える場合はPASに含まれる低分子成分の量が多くなる傾向が強く、このことはPASを成形加工用途に用いた場合の機械特性低下、加熱した際のガス発生量の増大及び溶剤と接した際の溶出成分量の増大等の要因になる傾向にある。なお、前記重量平均分子量及び数平均分子量は例えば示差屈折率検出器を具備したSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)を使用して求めることができる。 In the present invention, the dispersity represented by the spread of the molecular weight distribution of PAS, that is, the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 2.5 or less, more preferably 2.3 or less. 2.1 or less is more preferable, and 2.0 or less is even more preferable. When the degree of dispersion exceeds 2.5, the amount of low molecular components contained in PAS tends to increase. This is a decrease in mechanical properties when PAS is used for molding processing, and the amount of gas generated when heated. It tends to be a factor such as an increase in the amount of dissolved components when in contact with a solvent. The weight average molecular weight and number average molecular weight can be determined using, for example, SEC (size exclusion chromatography) equipped with a differential refractive index detector.
また、本発明のPASの溶融粘度に特に制限はないが、通常、溶融粘度が5〜10,000Pa・s(300℃、剪断速度1000/秒)の範囲が好ましい範囲として例示でき、この範囲の溶融粘度を有するPASは成形加工性に優れる傾向にある。 Further, the melt viscosity of the PAS of the present invention is not particularly limited, but usually a melt viscosity range of 5 to 10,000 Pa · s (300 ° C., shear rate 1000 / sec) can be exemplified as a preferred range. PAS having melt viscosity tends to be excellent in moldability.
本発明で用いるPASは従来のものに比べ高純度であることが特徴であり、不純物であるアルカリ金属含量は50ppm未満が望ましい。好ましいアルカリ金属含量としては30ppm以下、更に好ましくは10ppm以下である。アルカリ金属含有量が50ppm以上では、例えば高度な電気絶縁特性が要求される用途における信頼性が低下するなど、PASの用途に制限が生じる可能性が増大する。ここで本発明におけるPASのアルカリ金属含有量とは、例えばPASを電気炉等を用いて焼成した残渣である灰分中のアルカリ金属量から算出される値であり、前記灰分を例えばイオンクロマト法や原子吸光法により分析することで定量することができる。 The PAS used in the present invention is characterized by a higher purity than the conventional one, and the content of alkali metal as an impurity is preferably less than 50 ppm. The preferred alkali metal content is 30 ppm or less, more preferably 10 ppm or less. When the alkali metal content is 50 ppm or more, there is an increased possibility that the application of PAS will be restricted, for example, the reliability in an application requiring high electrical insulation characteristics is reduced. Here, the alkali metal content of PAS in the present invention is a value calculated from, for example, the amount of alkali metal in ash, which is a residue obtained by baking PAS using an electric furnace or the like. It can be quantified by analyzing by an atomic absorption method.
なお、アルカリ金属とは周期律表第IA属のリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムのことを指すが、本発明のPASはナトリウム以外のアルカリ金属が含まないことが好ましい。ナトリウム以外のアルカリ金属を含む場合、PASの電気特性や熱的特性に悪影響を及ぼす傾向にある。またPASが各種溶剤と接した際の溶出金属量が増大する要因になる可能性があり、特にPASがリチウムを含む場合にこの傾向が強くなる。ところで、各種金属種の中でも、アルカリ金属以外の金属種、たとえばアルカリ土類金属や遷移金属と比較して、アルカリ金属はPASの電気特性、熱的特性及び金属溶出量への影響が強い傾向にある。よって、各種金属種の中でも、特にアルカリ金属含有量を前記範囲にすることでPASの品質を向上する事ができると推測している。 The alkali metal refers to lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium belonging to Group IA of the periodic table, but the PAS of the present invention preferably contains no alkali metal other than sodium. When an alkali metal other than sodium is included, it tends to adversely affect the electrical and thermal properties of PAS. In addition, there is a possibility that the amount of eluted metal when PAS comes into contact with various solvents increases, and this tendency becomes stronger particularly when PAS contains lithium. By the way, among various metal species, compared to metal species other than alkali metals, such as alkaline earth metals and transition metals, alkali metals tend to have a strong influence on the electrical properties, thermal properties, and metal elution amount of PAS. is there. Therefore, it is speculated that among various metal species, the quality of PAS can be improved by setting the alkali metal content in the above range.
本発明で用いるPASの大きな特徴は、加熱した際の重量減少が下記式(1)を満たすことである。
△Wr=(W1−W2)/W1×100≦0.18(%) ・・・(1)
A major feature of the PAS used in the present invention is that weight reduction upon heating satisfies the following formula (1).
ΔWr = (W1-W2) /W1×100≦0.18 (%) (1)
ここで△Wrは重量減少率(%)であり、常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で熱重量分析を行った際に、100℃到達時点の試料重量(W1)を基準とした330℃到達時の試料重量(W2)から求められる値である。 Here, ΔWr is a weight reduction rate (%), and when thermogravimetric analysis was performed at a temperature increase rate of 20 ° C./min from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere at normal pressure. The value obtained from the sample weight (W2) when reaching 330 ° C. with reference to the sample weight (W1) when reaching 100 ° C.
本発明で用いるPASは△Wrが0.18%以下であり、0.12%以下であることが好ましく、0.10%以下であることが更に好ましく、0.085%以下であることがよりいっそう好ましい。△Wrが前記範囲を超える場合は、たとえばPASを成形加工する際に発生ガス量が多いといった問題が発生しやすくなる傾向があり、また成形品の機械強度が低下する傾向があるため好ましくなく、また、押出成形時の口金やダイス、また射出成型時の金型への付着物が多くなり生産性が悪化する傾向もあるため好ましくない。本発明者らの知る限りでは公知のPASの△Wrは0.18%を越えるが、本発明の好ましい製造法によって得られるPASは分子量分布や不純物含有量が公知のPASと異なりきわめて高純度であるがために△Wrの値が著しく低下するものと推測している。 The PAS used in the present invention has a ΔWr of 0.18% or less, preferably 0.12% or less, more preferably 0.10% or less, and more preferably 0.085% or less. Even more preferable. When △ Wr exceeds the above range, for example, when molding PAS, there is a tendency that a problem of a large amount of generated gas tends to occur, and the mechanical strength of the molded product tends to decrease, which is not preferable. Further, since there are many deposits on the die and die at the time of extrusion molding and the mold at the time of injection molding, there is a tendency for productivity to deteriorate, which is not preferable. As far as the present inventors know, ΔWr of the known PAS exceeds 0.18%, but the PAS obtained by the preferred production method of the present invention has a very high purity, unlike the known PAS in terms of molecular weight distribution and impurity content. Therefore, it is estimated that the value of ΔWr is remarkably lowered.
△Wrは一般的な熱重量分析によって求めることが可能であるが、この分析における雰囲気は常圧の非酸化性雰囲気を用いる。非酸化性雰囲気とは試料が接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、更に好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が特に好ましい。また、常圧とは大気の標準状態近傍における圧力のことであり、約25℃近傍の温度、絶対圧で101.3kPa近傍の大気圧条件のことである。測定の雰囲気が前記以外では、測定中にPASの酸化等が起こったり、実際にPASの成形加工で用いられる雰囲気と大きく異なるなど、PASの実使用に即した測定になり得ない可能性が生じる。 ΔWr can be obtained by a general thermogravimetric analysis, and the atmosphere in this analysis is a normal pressure non-oxidizing atmosphere. A non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the sample is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, more preferably an oxygen-free atmosphere, that is, an inert gas such as nitrogen, helium, or argon. A nitrogen atmosphere is particularly preferred from the standpoints of economy and ease of handling. The normal pressure is a pressure in the vicinity of the standard state of the atmosphere, and is an atmospheric pressure condition in which the temperature is about 25 ° C. and the absolute pressure is about 101.3 kPa. If the measurement atmosphere is other than the above, there is a possibility that the measurement cannot be in line with the actual use of the PAS, such as oxidation of the PAS during the measurement or greatly different from the atmosphere actually used in the PAS molding process. .
また、△Wrの測定においては50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で昇温して熱重量分析を行う。好ましくは50℃で1分間ホールドした後に昇温速度20℃/分で昇温して熱重量分析を行う。この温度範囲はポリフェニレンスルフィドに代表されるPASを実使用する際に頻用される温度領域であり、また、固体状態のPASを溶融させ、その後任意の形状に成形する際に頻用される温度領域でもある。このような実使用温度領域における重量減少率は、実使用時のPASからのガス発生量や成形加工の際の口金や金型などへの付着成分量などに関連する。従って、このような温度範囲における重量減少率が少ないPASの方が品質の高い優れたPASであるといえる。△Wrの測定は約10mg程度の試料量で行うことが望ましく、またサンプルの形状は約2mm以下の細粒状であることが望ましい。 In the measurement of ΔWr, thermogravimetric analysis is performed by increasing the temperature from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher at a temperature increase rate of 20 ° C./min. Preferably, after holding at 50 ° C. for 1 minute, the temperature is increased at a rate of temperature increase of 20 ° C./min to perform thermogravimetric analysis. This temperature range is a temperature range frequently used when actually using a PAS represented by polyphenylene sulfide, and is also a temperature range frequently used when a solid state PAS is melted and then molded into an arbitrary shape. is there. The weight reduction rate in the actual use temperature region is related to the amount of gas generated from the PAS during actual use, the amount of components adhering to the die, the mold, and the like during the molding process. Therefore, it can be said that a PAS having a lower weight loss rate in such a temperature range is an excellent PAS having a high quality. The measurement of ΔWr is desirably performed with a sample amount of about 10 mg, and the shape of the sample is desirably a fine particle of about 2 mm or less.
なお、一般に熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を加熱した際の重量減少量は温度が高くなるほど大きくなる傾向があり、この傾向はPASにも当てはまることが知られている。このような傾向をふまえた上で、本発明者らは本発明のPAS及び公知のPASの加熱時の重量減少量の温度依存性を詳細に分析した結果、前記した熱重量分析条件に従ってPASの重量減少率を求める場合、重量減少率と温度Tにはおおむね下記式(2)及び(3)の関係が成り立つことを見いだした。
△Wr1=△Wt1−(1.0×10−3×T1) …(2)
△Wr2=△Wt2+(1.0×10−3×T2) …(3)
In general, the amount of weight loss when a thermosetting resin and a thermoplastic resin are heated tends to increase as the temperature increases, and this tendency is also applicable to PAS. Based on this tendency, the present inventors analyzed the temperature dependence of the weight loss during heating of the PAS of the present invention and the known PAS in detail, and as a result, according to the thermogravimetric analysis conditions described above, When calculating | requiring a weight reduction | decrease rate, it discovered that the relationship of following formula (2) and (3) was substantially satisfied with the weight reduction | decrease rate and temperature T.
ΔWr1 = ΔWt1- (1.0 × 10 −3 × T1) (2)
ΔWr2 = ΔWt2 + (1.0 × 10 −3 × T2) (3)
式(2)において△Wt1は常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃を越える任意の温度T1まで昇温(昇温速度20℃/分)した際に得られる熱重量分析値において、100℃到達時点の試料重量(W)を基準とした任意の温度T1における試料重量(Wt1)との差から下記式(1)’によって得られる重量減少率(%)である。
△Wt1=(W−Wt1)/W×100 (%)・・・(1)’
In formula (2), ΔWt1 is a thermogravimetric analysis value obtained when the temperature is increased from 50 ° C. to an arbitrary temperature T1 exceeding 330 ° C. (temperature increase rate: 20 ° C./min) in a normal pressure non-oxidizing atmosphere. The weight reduction rate (%) obtained by the following equation (1) ′ from the difference from the sample weight (Wt1) at an arbitrary temperature T1 based on the sample weight (W) when reaching 100 ° C.
ΔWt1 = (W−Wt1) / W × 100 (%) (1) ′
本発明で用いるPASの重量減少率△Wrは前記したように熱重量分析を行った分析値における330℃時点の試料重量を基準としているが、式(2)の関係を用いることで330℃を越える温度における試料重量を基準とした重量減少率△Wt1から△Wrの値を見積もることが可能である。 The weight reduction rate ΔWr of the PAS used in the present invention is based on the sample weight at the time of 330 ° C. in the analysis value obtained by performing the thermogravimetric analysis as described above, but by using the relationship of the formula (2), 330 ° C. can be obtained. It is possible to estimate the value of ΔWr from the weight reduction rate ΔWt1 based on the sample weight at a temperature exceeding.
式(3)において△Wt2は常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から270℃以上330℃未満の任意の温度T2まで昇温(昇温速度20℃/分)した際に得られる熱重量分析値において、100℃到達時点の試料重量(W)を基準とした任意の温度T2における試料重量(Wt2)との差から下記式(1)’’によって得られる重量減少率(%)である。
△Wt2=(W−Wt2)/W×100 (%) ・・・(1)’’
In formula (3), ΔWt2 is the thermogravimetric weight obtained when the temperature is raised from 50 ° C. to an arbitrary temperature T2 of 270 ° C. or more and less than 330 ° C. (temperature raising rate 20 ° C./min) in a normal pressure non-oxidizing atmosphere. In the analytical value, the weight reduction rate (%) obtained by the following formula (1) '' from the difference from the sample weight (Wt2) at an arbitrary temperature T2 based on the sample weight (W) when reaching 100 ° C. .
ΔWt2 = (W−Wt2) / W × 100 (%) (1) ″
本発明で用いるPASの重量減少率△Wrは前記したように熱重量分析を行った分析値における330℃時点の試料重量を基準としているが、式(3)の関係を用いることで270℃以上330℃未満の温度領域における試料重量を基準とした重量減少率△Wt2から△Wrの値を見積もることが可能である。なお、熱重量分析における測定温度上限が270℃未満の場合、PASが溶融しない、または、溶融しても流動性が低い傾向にあるため、このような測定温度範囲は実使用に適した温度範囲とはいえず、PAS品質の評価基準として用いるとの観点で測定温度範囲に前記範囲を用いることが望ましい。 The weight reduction rate ΔWr of the PAS used in the present invention is based on the sample weight at the time of 330 ° C. in the analysis value obtained by performing the thermogravimetric analysis as described above, but by using the relationship of the formula (3), it is 270 ° C. or more. It is possible to estimate the value of ΔWr from the weight reduction rate ΔWt2 based on the sample weight in the temperature region below 330 ° C. In addition, when the upper limit of the measurement temperature in thermogravimetric analysis is less than 270 ° C., PAS does not melt or the fluidity tends to be low even when melted. Therefore, such a measurement temperature range is a temperature range suitable for actual use. However, it is desirable to use the above range as the measurement temperature range from the viewpoint of using it as an evaluation standard for PAS quality.
本発明で用いるPASの加熱時の重量減少率が前記式(1)を満足するようなきわめて優れた熱重量特性を発現する理由は現時点定かではないが、本発明で用いるPASはPAS成分以外の不純物成分の含有量が少ないことが奏功し、公知のPASでは到達し得なかった著しく少ない重量減少率を発現するものと推測している。 The reason why the weight reduction rate during heating of the PAS used in the present invention exhibits extremely excellent thermogravimetric properties satisfying the above formula (1) is not clear at present, but the PAS used in the present invention is a component other than the PAS component. It is presumed that the content of the impurity component is small, and that the remarkably low weight reduction rate that cannot be achieved by the known PAS is expressed.
この様に前記式(1)の特徴を有するPASは、後述するように環式ポリアリーレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して高重合度体に転化させることによって製造することが好ましい。高重合度体への転化に関しては後で詳述するが、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを高重合度体へ転化せしめる操作に処した後に得られるPASに含有される環式PASの重量分率が40%以下、好ましくは25%以下、より好ましくは15%以下であるPASは前述の△Wrの値が特に小さくなるため好ましい。この値が前記範囲を超える場合には△Wrの値が大きくなる傾向にあり、この原因は現時点定かではないがPASの含有する環式PASが加熱時に一部揮散するためと推察している。 Thus, it is preferable to manufacture PAS which has the characteristic of said Formula (1) by heating the polyarylene sulfide prepolymer containing cyclic polyarylene sulfide and converting it to a high polymerization degree so that it may mention later. Although the conversion to a high degree of polymerization will be described in detail later, the weight fraction of cyclic PAS contained in the PAS obtained after the operation of converting the polyarylene sulfide prepolymer to the high degree of polymerization is 40. % Or less, preferably 25% or less, more preferably 15% or less, is preferable because the aforementioned ΔWr value is particularly small. When this value exceeds the above range, the value of ΔWr tends to increase, and although the cause is not clear at present, it is assumed that cyclic PAS contained in PAS is partially volatilized during heating.
なお、本発明で用いるPASの特徴である、加熱した際の重量減少が前記式(1)を満たす場合、PASの重量平均分子量の範囲及び分散度の範囲および/またはアルカリ金属含有量は必ずしも前記した範囲内である必要はなく、前述したように環式PASを一定量含んでいるPASなどでも前記式(1)の熱重量特性を満たすことが可能である。ただし、重量平均分子量の範囲及び分散度の範囲が前記範囲内である場合、および/またはPASのアルカリ金属含有量が前記した範囲内である場合には、加熱した際の重量減少が特に少なくなる傾向にあり望ましい。 In addition, when the weight loss when heated, which is a characteristic of the PAS used in the present invention, satisfies the above formula (1), the range of the weight average molecular weight and the range of the dispersion and / or the alkali metal content of the PAS are not necessarily the above. It is not necessary to be within the range described above, and it is possible to satisfy the thermogravimetric characteristics of the formula (1) even with a PAS containing a certain amount of cyclic PAS as described above. However, when the range of the weight average molecular weight and the range of the dispersity are within the above range and / or when the alkali metal content of the PAS is within the above range, the weight loss upon heating is particularly small. It tends to be desirable.
上述の様に本発明で用いるPASは昇温した際の加熱減量△Wrが少ないという優れた特徴を有するが、任意のある一定温度でPASを保持した際の加熱減量も少ないという優れた特徴を有する傾向がある。 As described above, the PAS used in the present invention has an excellent feature that the heating loss ΔWr when the temperature is raised is small, but the heating loss when the PAS is held at an arbitrary constant temperature is also small. Tend to have.
また、本発明で用いるPASは、加熱した際のラクトン型化合物および/またはアニリン型化合物の発生量が著しく少ないことを特徴とするものであることが好ましい。ここでラクトン型化合物とは、例えばβ−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、β−ペンタノラクトン、β−ヘキサノラクトン、β−ヘプタノラクトン、β−オクタノラクトン、β−ノナラクトン、β−デカラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ペンタノラクトン、γ−ヘキサノラクトン、γ−ヘプタノラクトン、γ−オクタラクトン、γ−ノナラクトン、γ−デカラクトン、δ−ペンタノラクトン、δ−ヘキサノラクトン、δ−ヘプタノラクトン、δ−オクタノラクトン、δ−ノナラクトン、δ−デカラクトンなどが例示でき、また、アニリン型化合物とは、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N−エチルアニリン、N−メチル−N−エチルアニリン、4−クロロ−アニリン、4−クロロ−N−メチルアニリン、4−クロロ−N,N−ジメチルアニリン、4−クロロ−N−エチルアニリン、4−クロロ−N−メチル−N−エチルアニリン、3−クロロ−アニリン、3−クロロ−N−メチルアニリン、3−クロロ−N,N−ジメチルアニリン、3−クロロ−N−エチルアニリン、3−クロロ−N−メチル−N−エチルアニリンなどが例示できる。 The PAS used in the present invention is preferably characterized in that the amount of lactone type compound and / or aniline type compound generated when heated is extremely small. Examples of the lactone type compound include β-propiolactone, β-butyrolactone, β-pentanolactone, β-hexanolactone, β-heptanolactone, β-octanolactone, β-nonalactone, and β-decalactone. , Γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-pentanolactone, γ-hexanolactone, γ-heptanolactone, γ-octalactone, γ-nonalactone, γ-decalactone, δ-pentanolactone, δ-hexa Nolactone, δ-heptanolactone, δ-octanolactone, δ-nonalactone, δ-decalactone, etc. can be exemplified, and aniline type compounds include aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, N -Ethylaniline, N-methyl-N-ethylaniline, 4-chloro-aniline, 4-chloro-N-methyl Niline, 4-chloro-N, N-dimethylaniline, 4-chloro-N-ethylaniline, 4-chloro-N-methyl-N-ethylaniline, 3-chloro-aniline, 3-chloro-N-methylaniline, Examples include 3-chloro-N, N-dimethylaniline, 3-chloro-N-ethylaniline, 3-chloro-N-methyl-N-ethylaniline and the like.
PASを加熱した際のラクトン型化合物及び/またはアニリン型化合物の発生は、成形加工時の樹脂の発泡や金型汚れ等の要因となり成形加工性を悪化させることのみならず周辺環境の汚染の要因にもなるため、できるだけ少なくすることが望まれており、加熱を行う前のPAS重量基準でラクトン型化合物の発生量が好ましくは500ppm以下、より好ましくは300ppm、更に好ましくは100ppm以下、よりいっそう好ましくは50ppm以下が望ましい。同様にアニリン型化合物の発生量は好ましくは300ppm以下、より好ましくは100ppm、更に好ましくは50ppm以下、よりいっそう好ましくは30ppm以下が望ましい。なお、PASを加熱した際のラクトン型化合物及び/またはアニリン型化合物の発生量を評価する方法としては非酸化性雰囲気下320℃で60分処理した際の発生ガスをガスクロマトグラフィーを用いて成分分割して定量する方法が例示できる。 Occurrence of lactone type compounds and / or aniline type compounds when PAS is heated causes factors such as resin foaming and mold contamination during molding processing, as well as deterioration of molding processability, as well as factors of contamination of the surrounding environment. Therefore, it is desired to reduce the amount as much as possible, and the generation amount of the lactone type compound is preferably 500 ppm or less, more preferably 300 ppm, still more preferably 100 ppm or less, even more preferably based on the PAS weight before heating. Is preferably 50 ppm or less. Similarly, the amount of aniline type compound generated is preferably 300 ppm or less, more preferably 100 ppm, still more preferably 50 ppm or less, and even more preferably 30 ppm or less. In addition, as a method of evaluating the amount of lactone type compound and / or aniline type compound generated when PAS is heated, the gas generated when treated at 320 ° C. for 60 minutes in a non-oxidizing atmosphere is gas chromatographed. An example is a method of dividing and quantifying.
本発明で用いるPASの加熱時にこれら化合物の発生量が少ない理由は現時点定かでは無いが、本発明で用いるPASの好ましい製造方法で用いるポリアリーレンスルフィドプレポリマーが環式ポリアリーレンスルフィドを少なくとも50重量%含む純度の高いものであることが、加熱した際にラクトン型化合物及び/またはアニリン型化合物を発生する不純物の含有量が少ないことに寄与していると推測している。 The reason why the generation amount of these compounds is small at the time of heating the PAS used in the present invention is not clear at present, but the polyarylene sulfide prepolymer used in the preferred production method of the PAS used in the present invention contains at least 50% by weight of the cyclic polyarylene sulfide. It is presumed that the high purity contained contributes to the low content of impurities that generate lactone type compounds and / or aniline type compounds when heated.
(A−1)ポリアリーレンスルフィドの製造方法
本発明の上記PASの製造方法としては、環式ポリフェニレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含み、且つ重量平均分子量が10,000未満のポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して重量平均分子量10,000以上の高重合度体に転化させることによって製造することが例示でき、この方法によれば容易に前述した特性を有する本発明で用いるPASを得ることができる。
(A-1) Method for Producing Polyarylene Sulfide As the method for producing the PAS of the present invention, a polyarylene sulfide prepolymer containing at least 50% by weight of cyclic polyphenylene sulfide and having a weight average molecular weight of less than 10,000 is used. The production can be exemplified by heating to convert the polymer to a high degree of polymerization having a weight average molecular weight of 10,000 or more. According to this method, the PAS used in the present invention having the aforementioned characteristics can be easily obtained.
<環式ポリフェニレンスルフィド>
本発明で用いるPASの好ましい製造方法における環式ポリフェニレンスルフィドとは下記一般式(I)で表される、m=4〜20の整数で表される環式ポリフェニレンスルフィド(以下、環式PPSと略すこともある)を使用することができ、mは4〜20の混合物でもよい。
<Cyclic polyphenylene sulfide>
The cyclic polyphenylene sulfide in the preferred production method of PAS used in the present invention is a cyclic polyphenylene sulfide represented by the following general formula (I) and an integer of m = 4 to 20 (hereinafter abbreviated as cyclic PPS). May be used, and m may be a mixture of 4-20.
また、環式ポリフェニレンスルフィドは、単一の繰り返し数を有する単独化合物、異なる繰り返し数を有する環式ポリフェニレンスルフィドの混合物のいずれでも良いが、異なる繰り返し数を有する環式ポリフェニレンスルフィドの混合物の方が単一の繰り返し数を有する単独化合物よりも溶融解温度が低い傾向があり、異なる繰り返し数を有する環式ポリフェニレンスルフィドの混合物の使用は後述する高重合度体への転化を行う際の温度をより低くできるため好ましい。 The cyclic polyphenylene sulfide may be either a single compound having a single repeating number or a mixture of cyclic polyphenylene sulfides having different repeating numbers, but a mixture of cyclic polyphenylene sulfides having different repeating numbers is simpler. The melting solution temperature tends to be lower than that of a single compound having one repeating number, and the use of a mixture of cyclic polyphenylene sulfides having different repeating numbers lowers the temperature at the time of conversion to a high degree of polymerization described later. This is preferable because it is possible.
(A−2)ポリアリーレンスルフィドプレポリマー
本発明で用いるPASの好ましい製造方法では、前記したごとき環式ポリフェニレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して高重合度体に転化させることを特徴とするが、ここで用いるポリアリーレンスルフィドプレポリマーは環式ポリフェニレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含むものであり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90%以上含むものが好ましい。また、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーに含まれる環式ポリフェニレンスルフィドの上限値には特に制限は無いが98重量%以下が好ましい範囲として例示できる。通常、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリフェニレンスルフィドの重量比率が高いほど、加熱後に得られるPASの重合度および溶融粘度が高くなる傾向にある。すなわち、本発明のPASの製造法においてはポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリフェニレンスルフィドの存在比率を調整することで、得られるPASの重合度および溶融粘度を容易に調整することが可能である。また、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリフェニレンスルフィドの重量比率が前記した上限値を超えると、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの溶融解温度が高くなる傾向にあるため、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリフェニレンスルフィドの重量比率を前記範囲にすることは、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを高重合度体へ転化する際の温度をより低くできるため好ましい。
(A-2) Polyarylene sulfide prepolymer A preferred method for producing a PAS used in the present invention is characterized in that a polyarylene sulfide prepolymer containing a cyclic polyphenylene sulfide as described above is heated to be converted into a high degree of polymerization. However, the polyarylene sulfide prepolymer used here contains at least 50% by weight of cyclic polyphenylene sulfide, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and still more preferably 90% or more. Is preferred. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of cyclic polyphenylene sulfide contained in a polyarylene sulfide prepolymer, 98 weight% or less can be illustrated as a preferable range. Usually, the higher the weight ratio of the cyclic polyphenylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer, the higher the degree of polymerization and the melt viscosity of the PAS obtained after heating. That is, in the PAS production method of the present invention, it is possible to easily adjust the degree of polymerization and melt viscosity of the PAS obtained by adjusting the abundance ratio of the cyclic polyphenylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer. Further, when the weight ratio of the cyclic polyphenylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer exceeds the above upper limit value, the melting temperature of the polyarylene sulfide prepolymer tends to increase. Therefore, the cyclic polyphenylene in the polyarylene sulfide prepolymer is increased. It is preferable to set the weight ratio of the sulfide within the above range because the temperature when the polyarylene sulfide prepolymer is converted into a high degree of polymerization can be further lowered.
ポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリフェニレンスルフィド以外の成分は線状のポリアリーレンスルフィドオリゴマーであることが特に好ましい。ここで線状のポリアリーレンスルフィドオリゴマーとは、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有するホモオリゴマーまたはコオリゴマーである。Arとしては前記した式(a)〜式(k)などであらわされる単位などがあるが、なかでも式(a)が特に好ましい。線状のポリアリーレンスルフィドオリゴマーはこれら繰り返し単位を主要構成単位とする限り、前記した式(l)〜式(n)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。また、線状のポリアリーレンスルフィドオリゴマーは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。 The component other than cyclic polyphenylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer is particularly preferably a linear polyarylene sulfide oligomer. Here, the linear polyarylene sulfide oligomer is a homo-oligomer or co-oligomer having a repeating unit of the formula:-(Ar-S)-as a main constituent unit, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. . Ar includes units represented by the above-described formulas (a) to (k), among which the formula (a) is particularly preferable. The linear polyarylene sulfide oligomer may contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the above formulas (l) to (n) as long as these repeating units are the main constituent units. The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units. Further, the linear polyarylene sulfide oligomer may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.
これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィドオリゴマー、ポリフェニレンスルフィドスルホンオリゴマー、ポリフェニレンスルフィドケトンオリゴマー、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましい線状のポリアリーレンスルフィドオリゴマーとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位を80モル%以上、特に90モル%以上含有する線状のポリフェニレンスルフィドオリゴマーが挙げられる。 Typical examples of these include polyphenylene sulfide oligomers, polyphenylene sulfide sulfone oligomers, polyphenylene sulfide ketone oligomers, random copolymers, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred linear polyarylene sulfide oligomers include linear polyphenylene sulfide oligomers containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more of p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.
ポリアリーレンスルフィドプレポリマーが含有する線状ポリアリーレンスルフィド量は、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーが含有する環式ポリフェニレンスルフィドよりも少ないことが特に好ましい。即ちポリアリーレンスルフィドプレポリマー中の環式ポリフェニレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドの重量比(環式ポリフェニレンスルフィド/線状ポリアリーレンスルフィド)は1以上であることが好ましく、2.3以上がより好ましく、4以上が更に好ましく、9以上がよりいっそう好ましく、このようなポリアリーレンスルフィドプレポリマーを用いることで重量平均分子量が10,000以上のポリアリーレンスルフィドを容易に得ることが可能である。従って、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー中の環式ポリフェニレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドの重量比の値が大きいほど、本発明のPASの好ましい製造方法により得られるPASの重量平均分子量は大きくなる傾向にあり、よってこの重量比に特に上限は無いが、該重量比が100を越えるポリアリーレンスルフィドプレポリマーを得るためには、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー中の線状PAS含有量を著しく低減する必要があり、これには多大の労力を要する。本発明のPASの好ましい製造方法によれば該重量比が100以下のポリアリーレンスルフィドプレポリマーを用いても十分な高分子量PASを容易に得ることが可能である。 The amount of linear polyarylene sulfide contained in the polyarylene sulfide prepolymer is particularly preferably smaller than that of the cyclic polyphenylene sulfide contained in the polyarylene sulfide prepolymer. That is, the weight ratio of cyclic polyphenylene sulfide to linear polyarylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer (cyclic polyphenylene sulfide / linear polyarylene sulfide) is preferably 1 or more, more preferably 2.3 or more, 4 or more is more preferable, and 9 or more is even more preferable. By using such a polyarylene sulfide prepolymer, a polyarylene sulfide having a weight average molecular weight of 10,000 or more can be easily obtained. Therefore, as the weight ratio of the cyclic polyphenylene sulfide and the linear polyarylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer increases, the weight average molecular weight of the PAS obtained by the preferred production method of the PAS of the present invention tends to increase. Therefore, although there is no particular upper limit to this weight ratio, in order to obtain a polyarylene sulfide prepolymer having a weight ratio exceeding 100, it is necessary to significantly reduce the linear PAS content in the polyarylene sulfide prepolymer, This takes a lot of effort. According to the preferred method for producing a PAS of the present invention, a sufficiently high molecular weight PAS can be easily obtained even when a polyarylene sulfide prepolymer having a weight ratio of 100 or less is used.
本発明で用いるPASの好ましい製造に用いるポリアリーレンスルフィドプレポリマーの分子量の上限値は、重量平均分子量で10,000未満であり、5,000以下が好ましく、3,000以下が更に好ましく、一方、下限値は重量平均分子量で300以上が好ましく、400以上が好ましく、500以上が更に好ましい。 The upper limit of the molecular weight of the polyarylene sulfide prepolymer used for the preferred production of the PAS used in the present invention is less than 10,000 in terms of weight average molecular weight, preferably 5,000 or less, more preferably 3,000 or less, The lower limit is preferably 300 or more, preferably 400 or more, and more preferably 500 or more in terms of weight average molecular weight.
本発明で用いるPASは高純度であることが特徴であり、製造に用いられるポリアリーレンスルフィドプレポリマーも高純度であることが好ましい。したがって不純物であるアルカリ金属含量は50ppm未満が好ましく、30ppm以下が更に好ましく、10ppm以下がよりいっそう好ましい。本発明で用いるPASの製造に際し、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して高重合度体に転化する方法を用いる場合、得られるPASのアルカリ金属含有量は、通常、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーのアルカリ金属含有量に依存するため、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーのアルカリ金属含有量が前記範囲を超えると、得られるPASのアルカリ金属含有量が本発明のPASのアルカリ金属含有量の範囲を超える恐れが生じる。ここでポリアリーレンスルフィドプレポリマーのアルカリ金属含有量とは、例えばポリアリーレンスルフィドプレポリマーを電気炉等を用いて焼成した残渣である灰分中のアルカリ金属から算出される値であり、前記灰分を例えばイオンクロマト法や原子吸光法により分析することで定量することができる。 The PAS used in the present invention is characterized by high purity, and the polyarylene sulfide prepolymer used for production is also preferably high purity. Therefore, the content of alkali metal as an impurity is preferably less than 50 ppm, more preferably 30 ppm or less, and even more preferably 10 ppm or less. In the production of PAS used in the present invention, when a method of heating a polyarylene sulfide prepolymer to convert it to a high degree of polymerization is used, the alkali metal content of the resulting PAS is usually the alkali metal of the polyarylene sulfide prepolymer. Since it depends on the content, if the alkali metal content of the polyarylene sulfide prepolymer exceeds the above range, the alkali metal content of the resulting PAS may exceed the range of the alkali metal content of the PAS of the present invention. Here, the alkali metal content of the polyarylene sulfide prepolymer is, for example, a value calculated from an alkali metal in ash that is a residue obtained by baking the polyarylene sulfide prepolymer using an electric furnace or the like, and the ash content is, for example, It can be quantified by analyzing by ion chromatography or atomic absorption.
なお、アルカリ金属とは周期律表第IA属の、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムのことを指すが、本発明のポリアリーレンスルフィドプレポリマーはナトリウム以外のアルカリ金属を含まないことが好ましい。 The alkali metal refers to lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium belonging to Group IA of the periodic table, but the polyarylene sulfide prepolymer of the present invention may not contain an alkali metal other than sodium. preferable.
また、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーには加熱による高重合度体への転化に際して、転化を促進する各種触媒成分を使用することも可能である。このような触媒成分としてはイオン性化合物やラジカル発生能を有する化合物が例示できる。イオン性化合物としてはたとえばチオフェノールのナトリウム塩等、硫黄のアルカリ金属塩が例示でき、また、ラジカル発生能を有する化合物としてはたとえば加熱により硫黄ラジカルを発生する化合物を例示でき、より具体的にはジスルフィド結合を含有する化合物が例示できる。但し、このような場合でもポリアリーレンスルフィドプレポリマーのアルカリ金属含有量、アルカリ金属種、含有ハロゲン種は前記した条件に準じることが望ましく、また、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して高重合度体に転化させる反応を、反応系内のアルカリ金属量が好ましくは50ppm未満、より好ましくは30ppm以下更に好ましくは10ppm以下であって、なお且つ、反応系内の全イオウ重量に対するジスルフィド重量が1重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、より好ましくは0.3重量%未満、更に好ましくは0.1重量%未満として行うことが好ましく、これにより本発明のPASを得ることが容易となる。なお、各種触媒成分を使用する場合、触媒成分は通常はPASに取り込まれ、得られるPASは触媒成分を含有するものになることが多い。特に触媒成分としてアルカリ金属及び/または他の金属成分を含有するイオン性の化合物を用いた場合、これに含まれる金属成分の大部分は得られるPAS中に残存する傾向が強い。また、各種触媒成分を使用して得られたポリアリーレンスルフィドは、前記したPASを加熱した際の重量減少が増大する傾向にある。従って、より純度の高いPASを所望する場合および/または加熱した際の重量減少の少ないPASを所望する場合には、触媒成分の使用をできるだけ少なくする、好ましくは使用しないことが望まれる。 In addition, when the polyarylene sulfide prepolymer is converted into a high degree of polymerization by heating, various catalyst components that promote the conversion can be used. Examples of such catalyst components include ionic compounds and compounds having radical generating ability. Examples of the ionic compound include a sulfur alkali metal salt such as a sodium salt of thiophenol, and examples of the compound having a radical generating ability include a compound that generates a sulfur radical by heating. More specifically, A compound containing a disulfide bond can be exemplified. However, even in such a case, it is desirable that the alkali metal content, alkali metal species, and halogen species contained in the polyarylene sulfide prepolymer conform to the above-mentioned conditions, and the polyarylene sulfide prepolymer is heated to a high degree of polymerization. The amount of alkali metal in the reaction system is preferably less than 50 ppm, more preferably 30 ppm or less, still more preferably 10 ppm or less, and the disulfide weight is 1% by weight with respect to the total sulfur weight in the reaction system. Less than, preferably less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.3% by weight, still more preferably less than 0.1% by weight, which makes it easy to obtain the PAS of the present invention. When various catalyst components are used, the catalyst component is usually taken into PAS, and the obtained PAS often contains the catalyst component. In particular, when an ionic compound containing an alkali metal and / or other metal component is used as a catalyst component, most of the metal component contained therein tends to remain in the obtained PAS. In addition, polyarylene sulfides obtained using various catalyst components tend to increase in weight loss when PAS is heated. Therefore, when a higher purity PAS is desired and / or when a PAS with less weight loss when heated is desired, it is desirable to use as little as possible, preferably not, a catalyst component.
(A−3)ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの製造方法
前記ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを得る方法としては例えば以下の方法が挙げられる。
(A-3) Production method of polyarylene sulfide prepolymer Examples of the method for obtaining the polyarylene sulfide prepolymer include the following methods.
(1)少なくともポリハロゲン化芳香族化合物、スルフィド化剤および有機極性溶媒を含有する混合物を加熱してポリアリーレンスルフィド樹脂を重合することで、80meshふるい(目開き0.125mm)で分離される顆粒状PAS樹脂、重合で生成したPAS成分であって前記顆粒状PAS樹脂以外のPAS成分(ポリアリーレンスルフィドオリゴマーと称する)、有機極性溶媒、水、およびハロゲン化アルカリ金属塩を含む混合物を調製し、ここに含まれるポリアリーレンスルフィドオリゴマーを分離回収し、これを精製操作に処すことでポリアリーレンスルフィドプレポリマーを得る方法。 (1) Granules separated by 80 mesh sieve (aperture 0.125 mm) by polymerizing polyarylene sulfide resin by heating a mixture containing at least a polyhalogenated aromatic compound, a sulfidizing agent and an organic polar solvent A mixture containing a PAS resin, a PAS component produced by polymerization and other than the granular PAS resin (referred to as polyarylene sulfide oligomer), an organic polar solvent, water, and an alkali metal halide salt; A method of obtaining a polyarylene sulfide prepolymer by separating and recovering the polyarylene sulfide oligomer contained therein and subjecting it to a purification operation.
(2)少なくともポリハロゲン化芳香族化合物、スルフィド化剤および有機極性溶媒を含有する混合物を加熱してポリアリーレンスルフィド樹脂を重合して、重合終了後に公知の方法によって有機極性溶媒の除去を行い、ポリアリーレンスルフィド樹脂、水、およびハロゲン化アルカリ金属塩を含む混合物を調製し、これを公知の方法で精製することで得られるポリアリーレンスルフィドプレポリマーを含むポリアリーレンスルフィド樹脂を得て、これを実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂は溶解しないがポリアリーレンスルフィドプレポリマーは溶解する溶剤を用いて抽出してポリアリーレンスルフィドプレポリマーを回収する方法。 (2) heating a mixture containing at least a polyhalogenated aromatic compound, a sulfidizing agent and an organic polar solvent to polymerize a polyarylene sulfide resin, and removing the organic polar solvent by a known method after the completion of the polymerization; A polyarylene sulfide resin containing a polyarylene sulfide prepolymer obtained by preparing a mixture containing a polyarylene sulfide resin, water, and an alkali metal halide salt and purifying the mixture by a known method is obtained. In particular, the polyarylene sulfide prepolymer is not dissolved but the polyarylene sulfide prepolymer is extracted using a solvent that is dissolved to recover the polyarylene sulfide prepolymer.
(A−4)ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの高重合度体への転化
前記した本発明のPASは、前記ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して高重合度体に転化させる方法によって製造することが好ましい。この加熱の温度は前記ポリアリーレンスルフィドプレポリマーが溶融解する温度であることが好ましく、このような温度条件であれば特に制限は無い。加熱温度がポリアリーレンスルフィドプレポリマーの溶融解温度未満ではPASを得るのに長時間が必要となる傾向がある。なお、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーが溶融解する温度は、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの組成や分子量、また、加熱時の環境により変化するため、一意的に示すことはできないが、例えばポリアリーレンスルフィドプレポリマーを示差走査型熱量計で分析することで溶融解温度を把握することが可能である。但し、温度が高すぎるとポリアリーレンスルフィドプレポリマー間、加熱により生成したPAS間、及びPASとポリアリーレンスルフィドプレポリマー間などでの架橋反応や分解反応に代表される好ましくない副反応が生じやすくなる傾向にあり、得られるPASの特性が低下する場合があるため、このような好ましくない副反応が顕著に生じる温度は避けることが望ましい。加熱温度としては180〜400℃が例示でき、好ましくは200〜380℃、より好ましくは250〜360℃である。
(A-4) Conversion of polyarylene sulfide prepolymer to a high polymerization degree The PAS of the present invention described above is preferably produced by a method of heating the polyarylene sulfide prepolymer to a high polymerization degree. . The heating temperature is preferably a temperature at which the polyarylene sulfide prepolymer melts, and there is no particular limitation as long as it is such a temperature condition. If the heating temperature is lower than the melting temperature of the polyarylene sulfide prepolymer, a long time tends to be required to obtain PAS. Although the temperature at which the polyarylene sulfide prepolymer melts varies depending on the composition and molecular weight of the polyarylene sulfide prepolymer and the environment during heating, it cannot be uniquely indicated. For example, the polyarylene sulfide prepolymer Can be obtained by analyzing with a differential scanning calorimeter. However, if the temperature is too high, undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between polyarylene sulfide prepolymers, between PASs produced by heating, and between PAS and polyarylene sulfide prepolymers are likely to occur. It is desirable to avoid temperatures at which such undesirable side reactions are prominent because they tend to degrade the properties of the resulting PAS. As heating temperature, 180-400 degreeC can be illustrated, Preferably it is 200-380 degreeC, More preferably, it is 250-360 degreeC.
前記加熱を行う時間は使用するポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリアリーレンスルフィドの含有率やm数、及び分子量などの各種特性、また、加熱の温度等の条件によって異なるため一様には規定できないが、前記した好ましくない副反応がなるべく起こらないように設定することが好ましい。加熱時間としては0.05〜100時間が例示でき、0.1〜20時間が好ましく、0.1〜10時間がより好ましい。0.05時間未満ではポリアリーレンスルフィドプレポリマーのPASへの転化が不十分になりやすく、100時間を超えると好ましくない副反応による得られるPASの特性への悪影響が顕在化する可能性が高くなる傾向にあるのみならず、経済的にも不利益を生じる場合がある。 The heating time cannot be uniformly defined because it varies depending on various characteristics such as cyclic polyarylene sulfide content, m number, and molecular weight in the polyarylene sulfide prepolymer to be used, and conditions such as heating temperature. However, it is preferable to set so that the aforementioned undesirable side reaction does not occur as much as possible. Examples of the heating time include 0.05 to 100 hours, preferably 0.1 to 20 hours, and more preferably 0.1 to 10 hours. If it is less than 0.05 hours, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer to PAS tends to be insufficient, and if it exceeds 100 hours, there is a high possibility that adverse effects on the properties of the resulting PAS due to undesirable side reactions will become apparent. In addition to tending, there may be economic disadvantages.
ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの加熱による高重合度体への転化は、通常溶媒の非存在下で行うが、溶媒の存在下で行うことも可能である。溶媒としては、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの加熱による高重合度体への転化の阻害や生成したPASの分解や架橋など好ましくない副反応を実質的に引き起こさないものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがあげられる。また、二酸化炭素、窒素、水等の無機化合物を超臨界流体状態として溶媒に用いることも可能である。これらの溶媒は1種類または2種類以上の混合物として使用することができる。 The conversion of the polyarylene sulfide prepolymer to a high degree of polymerization by heating is usually performed in the absence of a solvent, but can also be performed in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it does not substantially cause an undesirable side reaction such as inhibition of conversion to a high degree of polymerization by heating the polyarylene sulfide prepolymer and decomposition or crosslinking of the produced PAS. Nitrogen-containing polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide and dimethylacetamide, sulfoxide and sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide and dimethyl sulfone, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone and acetophenone, dimethyl ether, di Ether solvents such as propyl ether, tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, ethylene dichloride, dichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, methanol, Ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, phenol, cresol, alcohol phenol based solvents such as polyethylene glycol, benzene, toluene, and aromatic hydrocarbon solvents such as xylene. It is also possible to use an inorganic compound such as carbon dioxide, nitrogen, or water as a solvent in a supercritical fluid state. These solvents can be used as one kind or a mixture of two or more kinds.
前記、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの加熱による高重合度体への転化は、通常の重合反応装置を用いる方法で行うのはもちろんのこと、成形品を製造する型内で行っても良いし、押出機や溶融混練機を用いて行うなど、加熱機構を具備した装置であれば特に制限無く行うことが可能であり、バッチ方式、連続方式など公知の方法が採用できる。また、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱してポリアリーレンスルフィドの高重合度体に転化させる際に、後述する(B)繊維状および/または非繊維状充填材を共存させてもよく、この方法により本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を容易に得ることが可能である。また、この際にさらに、後述する(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基から選択される一種以上の基を有する化合物を共存させ、(C)をさらに含むポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を得ることも可能である。 The conversion of the polyarylene sulfide prepolymer to a high degree of polymerization by heating may be performed in a mold for producing a molded product, as well as by a method using a normal polymerization reaction apparatus, or by extrusion. Any apparatus equipped with a heating mechanism, such as a machine or a melt kneader, can be used without particular limitation, and a known method such as a batch system or a continuous system can be employed. In addition, when the polyarylene sulfide prepolymer is heated to be converted to a high degree of polymerization of polyarylene sulfide, (B) fibrous and / or non-fibrous fillers described later may coexist. It is possible to easily obtain the polyarylene sulfide resin composition of the present invention. Further, at this time, a compound having at least one group selected from (C) epoxy group, amino group, isocyanate group, hydroxyl group, mercapto group, and ureido group, which will be described later, coexists, and further includes (C) It is also possible to obtain an arylene sulfide resin composition.
ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの加熱による高重合度体への転化の際の雰囲気は非酸化性雰囲気で行うことが好ましく、減圧条件下で行うことも好ましい。また、減圧条件下で行う場合、反応系内の雰囲気を一度非酸化性雰囲気としてから減圧条件にすることが好ましい。これによりポリアリーレンスルフィドプレポリマー間、加熱により生成したPAS間、及びPASとポリアリーレンスルフィドプレポリマー間などで架橋反応や分解反応等の好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。なお、非酸化性雰囲気とはポリアリーレンスルフィドプレポリマーが接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、更に好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。また、減圧条件下とは反応を行う系内が大気圧よりも低いことを指し、上限として50kPa以下が好ましく、20kPa以下がより好ましく、10kPa以下が更に好ましい。下限としては0.1kPa以上が例示できる。減圧条件が好ましい上限を越える場合は、架橋反応など好ましくない副反応が起こりやすくなる傾向にあり、一方好ましい下限未満では、反応温度によってはポリアリーレンスルフィドプレポリマーに含まれる分子量の低い環式ポリアリーレンスルフィドが揮散しやすくなる傾向にある。 The atmosphere during conversion of the polyarylene sulfide prepolymer to a high degree of polymerization by heating is preferably a non-oxidizing atmosphere, and is preferably performed under reduced pressure. Moreover, when it carries out under pressure reduction conditions, it is preferable to make it the pressure reduction conditions after making the atmosphere in a reaction system once non-oxidizing atmosphere. Thereby, it is in the tendency which can suppress generation | occurrence | production of unfavorable side reactions, such as a crosslinking reaction and a decomposition reaction between polyarylene sulfide prepolymer, between PAS produced | generated by heating, and between PAS and a polyarylene sulfide prepolymer. The non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the polyarylene sulfide prepolymer is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, and more preferably contains substantially no oxygen, that is, nitrogen, helium, It means an inert gas atmosphere such as argon, and among these, a nitrogen atmosphere is particularly preferable from the viewpoint of economy and ease of handling. The reduced pressure condition means that the reaction system is lower than atmospheric pressure, and the upper limit is preferably 50 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, and even more preferably 10 kPa or less. An example of the lower limit is 0.1 kPa or more. When the decompression condition exceeds the preferred upper limit, an undesirable side reaction such as a crosslinking reaction tends to occur. On the other hand, when the decompression condition is less than the preferred lower limit, the cyclic polyarylene having a low molecular weight contained in the polyarylene sulfide prepolymer depends on the reaction temperature. There is a tendency for sulfide to be volatilized easily.
本発明は上記(A)ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、(B)繊維状および/または非繊維状充填材500重量部以下を配合してなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であるが、さらに、(A)ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基から選択される一種以上の基を有する化合物0.05〜10重量部を配合することが好ましい。以下にこれらについて説明する。 The present invention is a polyarylene sulfide resin composition obtained by blending 500 parts by weight or less of (B) fibrous and / or non-fibrous filler with respect to 100 parts by weight of the above (A) polyarylene sulfide. (A) 0.05 to 10 parts by weight of a compound having one or more groups selected from (C) an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, and a ureido group with respect to 100 parts by weight of polyarylene sulfide. It is preferable to mix. These will be described below.
(B)繊維状および/または非繊維状充填材
本発明における繊維状充填材とは、長さ/直径比が20以上のものと定義する。本発明で用い得る繊維状充填材としては、ガラス繊維、ガラスミルドファイバー、炭素繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、鉱物繊維などが挙げられる。ここで本発明に好ましい繊維状充填材は、一般に短繊維と称される、配合前の繊維長1〜5mm、繊維直径1〜25μmのものであり、このような短繊維充填材を用いることで充填材の分散性の良好な樹脂組成物を得やすくなる傾向にある。
(B) Fibrous and / or non-fibrous filler The fibrous filler in the present invention is defined as having a length / diameter ratio of 20 or more. Examples of the fibrous filler that can be used in the present invention include glass fiber, glass milled fiber, carbon fiber, metal fiber, carbon nanotube, and mineral fiber. Here, the preferred fibrous filler for the present invention is one having a fiber length of 1 to 5 mm and a fiber diameter of 1 to 25 μm before blending, generally referred to as a short fiber. By using such a short fiber filler, It tends to be easy to obtain a resin composition having good dispersibility of the filler.
一方、非繊維状充填材としては、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、マイカ、タルク、カオリン、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト、アルミナシリケート、ガラス粉などの珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、グラファイト、カーボンブラック、フラーレンおよびシリカなどが挙げられ、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填材を2種類以上併用することも可能である。また、これら充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ化合物などのカップリング剤で予備処理して使用することは、より優れた機械的強度を得る意味において好ましい。 On the other hand, non-fibrous fillers include silicates such as wollastonite, zeolite, sericite, mica, talc, kaolin, clay, pyrophyllite, bentonite, asbestos, alumina silicate, glass powder, alumina, silicon oxide, oxidation Metal compounds such as magnesium, zirconium oxide, titanium oxide and iron oxide, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite, sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide and aluminum hydroxide Examples include hydroxide, glass beads, ceramic beads, boron nitride, silicon carbide, graphite, carbon black, fullerene, and silica. These may be hollow, and two or more of these fillers should be used in combination. Is also possible. In addition, using these fillers with a pretreatment with a coupling agent such as an isocyanate compound, an organic silane compound, an organic titanate compound, an organic borane compound, or an epoxy compound can provide better mechanical strength. Preferred in meaning.
かかる(B)繊維状および/または非繊維状充填材を配合する場合の配合量は(A)ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、5〜350重量部の範囲が選択され、5〜200重量部の範囲がさらに好ましい。(B)繊維状および/または非繊維状充填材の配合量が350重量部を越えると、溶融流動性が著しく阻害されるため好ましくない。また、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物には、(A)ポリアリーレンスルフィドと(B)繊維状および/または充填材の合計を100容量%として、(A)ポリアリーレンスルフィドが50容量%以上含まれることが好ましく、55容量%以上含まれることがより好ましく、このような範囲では良好な加工性が得られやすい。 The blending amount when blending the (B) fibrous and / or non-fibrous filler is selected in the range of 5 to 350 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (A) polyarylene sulfide , and 5 to 200 parts by weight. The range of is more preferable. (B) If the blending amount of the fibrous and / or non-fibrous filler exceeds 350 parts by weight, the melt fluidity is remarkably inhibited, which is not preferable. In the polyarylene sulfide resin composition of the present invention, the total of (A) polyarylene sulfide and (B) fibrous and / or filler is 100% by volume, and (A) polyarylene sulfide is 50% by volume or more. It is preferably contained, more preferably 55% by volume or more, and good workability is easily obtained in such a range.
(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基から選択される一種以上の基を有するアルコキシシラン
本発明においては、(C)成分を配合することにより、より優れた機械的強度、ウェルド強度、低バリ性、エポキシ樹脂などとの密着性を付与することができる。(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基から選択される一種以上の基を有するアルコキシシランを配合する場合の配合量は(A)ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、0.05〜10重量部が選択され、より好ましくは0.1〜5重量部である。
(C) an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, in the alkoxysilane present invention having one or more groups selected from a ureido group, by blending component (C), and more excellent mechanical Strength, weld strength, low burr property, and adhesion with an epoxy resin can be imparted. (C) When the alkoxysilane having one or more groups selected from an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, and a ureido group is blended, the blending amount is (A) based on 100 parts by weight of the polyarylene sulfide. 0.05 to 10 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight.
かかる、(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基から選択される一種以上の基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールA、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロカテコール、ビスフェノールF、サリゲニン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、ビスフェノールS、トリヒドロキシ−ジフェニルジメチルメタン、4,4‘−ジヒドロキシビフェニル、1,5−ジヒドロキシナフタレン、カシューフェノール、2.2.5.5.−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサンなどのビスフェノール類のグリシジルエーテル、ビスフェノールの替わりにハロゲン化ビスフェノールを用いたもの、ブタンジオールのジグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル系エポキシ化合物、フタル酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル系化合物、N−グリシジルアニリン等のグリシジルアミン系化合物等々のグリシジルエポキシ樹脂、エポキシ化ポリオレフィン、エポキシ化大豆油等の線状エポキシ化合物、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド等の環状系の非グリシジルエポキシ樹脂などが挙げられる。 Specific examples of the compound having one or more groups selected from (C) epoxy group, amino group, isocyanate group, hydroxyl group, mercapto group, and ureido group include bisphenol A, resorcinol, hydroquinone, pyrocatechol, and bisphenol F. , Saligenin, 1,3,5-trihydroxybenzene, bisphenol S, trihydroxy-diphenyldimethylmethane, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 1,5-dihydroxynaphthalene, cashew phenol, 2.2.5.5. -Glycidyl ethers of bisphenols such as tetrakis (4-hydroxyphenyl) hexane, those using halogenated bisphenol instead of bisphenol, glycidyl ether type epoxy compounds such as diglycidyl ether of butanediol, glycidyl such as glycidyl phthalate Glycidyl epoxy resins such as ester compounds, glycidylamine compounds such as N-glycidylaniline, linear epoxy compounds such as epoxidized polyolefin and epoxidized soybean oil, cyclic systems such as vinylcyclohexene dioxide and dicyclopentadiene dioxide Non-glycidyl epoxy resin etc. are mentioned.
また、その他ノボラック型エポキシ樹脂も挙げられる。ノボラック型エポキシ樹脂はエポキシ基を2個以上有し、通常ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリンを反応させて得られるものである。また、ノボラック型フェノール樹脂はフェノール類とホルムアルデヒドとの縮合反応により得られる。原料のフェノール類としては特に制限はないがフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、ビスフェノールA、レゾルシノール、p−ターシャリーブチルフェノール、ビスフェノールF、ビスフェノールSおよびこれらの縮合物が挙げられる。 In addition, other novolac type epoxy resins are also included. The novolac type epoxy resin has two or more epoxy groups and is usually obtained by reacting a novolac type phenol resin with epichlorohydrin. Moreover, a novolac type phenol resin is obtained by a condensation reaction of phenols and formaldehyde. Although there is no restriction | limiting in particular as phenols of a raw material, Phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, bisphenol A, resorcinol, p-tertiary butylphenol, bisphenol F, bisphenol S, and these condensates are mentioned.
さらに(C)化合物として、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基およびウレイド基の中から選ばれた少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシランを添加してもよい。かかる化合物の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシシラン、γ−(2−ウレイドエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン、およびγ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含有アルコキシシランなどが挙げられる。 Further, as the compound (C), an alkoxysilane having at least one functional group selected from an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, and a ureido group may be added. Specific examples of such compounds include epoxy group-containing alkoxysilanes such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. emissions, .gamma.-mercaptopropyltrimethoxysilane, .gamma.-mercaptopropyl triethoxysilane mercapto group-containing alkoxysilane emissions such as, .gamma.-ureidopropyltriethoxysilane, .gamma. ureidopropyltrimethoxysilane silane, .gamma. (2-ureidoethyl ) ureido group-containing alkoxysilane emissions, such as aminopropyltrimethoxysilane, .gamma. isocyanatopropyltriethoxysilane, .gamma.-isocyanatopropyltrimethoxysilane, .gamma.-isocyanatopropyl methyldimethoxysilane, .gamma.-isocyanato B pills methyl diethoxy silane, .gamma.-isocyanatopropyl ethyl dimethoxy silane, .gamma.-isocyanatopropyl ethyldiethoxysilane, .gamma.-isocyanatopropyl isocyanato group-containing alkoxysilane emissions such as trichlorosilane, .gamma. (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, .gamma. (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, .gamma.-aminopropyl amino group-containing alkoxysilane emissions such as trimethoxysilane, and .gamma.-hydroxypropyl trimethoxysilane, .gamma.-hydroxypropyl tri etc. hydroxyl group-containing alkoxysilane emissions such as ethoxy silane.
さらに、本発明のPAS樹脂組成物には本発明の効果を損なわない範囲において、その他の樹脂を添加配合しても良い。その具体例としては、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリルサルフォン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂などが挙げられる。 Furthermore, other resins may be added and blended in the PAS resin composition of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples thereof include polyamide resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, modified polyphenylene ether resin, polysulfone resin, polyallyl sulfone resin, polyketone resin, polyetherimide resin, polyarylate resin, liquid crystal polymer, polyethersulfur. Examples include phon resins, polyether ketone resins, polythioether ketone resins, polyether ether ketone resins, polyimide resins, polyamideimide resins, and polytetrafluoroethylene resins.
また、改質を目的として、以下のような化合物の添加が可能である。ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン系化合物などの可塑剤、タルク、カオリン、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルケトンなどの結晶核剤、モンタン酸ワックス類、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミ等の金属石鹸、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重縮合物、シリコーン系化合物などの離型剤、次亜リン酸塩などの着色防止剤、その他、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、発泡剤などの通常の添加剤を配合することができる。上記化合物は何れも組成物全体の20重量%を越えるとPAS樹脂本来の特性が損なわれるため好ましくなく、10重量%以下、更に好ましくは1重量%以下の添加がよい。 Moreover, the following compounds can be added for the purpose of modification. Plasticizers such as polyalkylene oxide oligomer compounds, thioether compounds, ester compounds, organophosphorus compounds, crystal nucleating agents such as talc, kaolin, organophosphorus compounds, polyetheretherketone, montanic acid waxes, lithium stearate , Metal soaps such as aluminum stearate, ethylenediamine / stearic acid / sebacic acid polycondensate, mold release agents such as silicone compounds, anti-coloring agents such as hypophosphite, etc., lubricants, UV protection agents, coloring agents Ordinary additives such as foaming agents can be blended. If any of the above compounds exceeds 20% by weight of the total composition, the inherent properties of the PAS resin are impaired, and therefore it is not preferred, and 10% by weight or less, more preferably 1% by weight or less is added.
本発明の樹脂組成物は通常溶融混練によって得られる。溶融混練機は、単軸、2軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、及びミキシングロールなど通常公知の溶融混練機に供給してPAS樹脂の融解ピーク温度+5〜100℃の加工温度の温度で混練する方法などを代表例として挙げることができる。この際、原料の混合順序には特に制限はなく、全ての原材料を配合後上記の方法により溶融混練する方法、一部の原材料を配合後上記の方法により溶融混練し更に残りの原材料を配合し溶融混練する方法、あるいは一部の原材料を配合後単軸あるいは2軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法など、いずれの方法を用いてもよい。また、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加して成形に供することも勿論可能である。 The resin composition of the present invention is usually obtained by melt kneading. The melt kneader is supplied to a generally known melt kneader such as a single-screw, twin-screw extruder, Banbury mixer, kneader, and mixing roll, and kneaded at a melting peak temperature of the PAS resin + a processing temperature of 5 to 100 ° C. As a representative example, the method of performing can be cited. At this time, the mixing order of the raw materials is not particularly limited, and a method in which all raw materials are blended and then melt-kneaded by the above method, a part of the raw materials are blended and then melt-kneaded by the above method, and the remaining raw materials are blended Any method such as a method of melt kneading or a method of mixing a part of raw materials and mixing the remaining raw materials using a side feeder during melt kneading by a single-screw or biaxial extruder may be used. As for the small amount additive component, other components can be kneaded by the above-mentioned method and pelletized, then added before molding and used for molding.
また本発明の組成物は、配合物を固体状態で錠剤形に圧縮して固め、これを射出成形などの成形に供する方法も採用することができる。 Moreover, the composition of this invention can also employ | adopt the method of compressing and solidifying a compound to a tablet form in a solid state, and using this for shaping | molding, such as injection molding.
本発明により得られるPAS樹脂組成物は、優れた機械的特性、低ガス性とともに耐熱性、耐薬品性、電気的性質並びに機械的性質に優れ、射出成形、射出圧縮成形、ブロー成形用途のみならず、押出成形により、シート、フィルム、繊維及びパイプなどの押出成形品に成形することができる。 The PAS resin composition obtained by the present invention is excellent in heat resistance, chemical resistance, electrical properties and mechanical properties as well as excellent mechanical properties, low gas properties, and only for injection molding, injection compression molding and blow molding. First, it can be formed into an extruded product such as a sheet, a film, a fiber, and a pipe by extrusion molding.
本発明のPAS樹脂組成物は特性として成形加工性や機械特性及び電気的特性に優れるため、その用途として、例えばセンサー、LEDランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品等に代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク(登録商標)、コンパクトディスク、デジタルビデオディスク等の音声・映像機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品等に代表される家庭、事務電気製品部品;オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品:顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品;水道蛇口コマ、混合水栓、ポンプ部品、パイプジョイント、水量調節弁、逃がし弁、湯温センサー、水量センサー、水道メーターハウジングなどの水廻り部品;バルブオルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター,ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド摩耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビューター、スタータースイッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、燃料タンク、点火装置ケース、車速センサー、ケーブルライナー等の自動車・車両関連部品、その他各種用途が例示できる。 Since the PAS resin composition of the present invention is excellent in molding processability, mechanical characteristics, and electrical characteristics as characteristics, for example, sensors, LED lamps, connectors, sockets, resistors, relay cases, switches, coil bobbins, capacitors, Variable capacitor case, optical pickup, oscillator, various terminal boards, transformer, plug, printed circuit board, tuner, speaker, microphone, headphones, small motor, magnetic head base, power module, semiconductor, liquid crystal, FDD carriage, FDD chassis, motor Electric and electronic parts such as brush holders, parabolic antennas, computer-related parts; VTR parts, TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave oven parts, acoustic parts, audio / laser discs Trademarks), compact discs, audio / video equipment parts such as digital video discs, lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, typewriter parts, word processor parts, home electrical appliance parts, office computer related parts, telephone Machine-related parts, facsimile-related parts, copier-related parts, cleaning jigs, motor parts, lighters, typewriters, and other machine-related parts: microscopes, binoculars, cameras, optical instruments, such as watches, precision Machine-related parts: Water faucet tops, mixing faucets, pump parts, pipe joints, water volume control valves, relief valves, hot water temperature sensors, water volume sensors, water meter housings, and other water-related parts; valve alternator terminals, alternator connectors, IC regulators For light deer Various valves such as tensiometer base, exhaust gas valve, fuel-related / exhaust system / intake system pipes, air intake nozzle snorkel, intake manifold, fuel pump, engine coolant joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, Cooling water sensor, oil temperature sensor, throttle position sensor, crankshaft position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, thermostat base for air conditioner, heating hot air flow control valve, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane , Wiper motor related parts, distributor, starter switch, starter relay, transmission wire -Harness, window washer nozzle, air conditioner panel switch board, fuel-related electromagnetic valve coil, fuse connector, horn terminal, electrical component insulation plate, step motor rotor, lamp socket, lamp reflector, lamp housing, brake piston, solenoid bobbin, engine Examples include oil filters, fuel tanks, ignition device cases, vehicle speed sensors, automobile / vehicle-related parts such as cable liners, and other various uses.
以下、本発明の方法を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、物性の測定法は以下の通りである。 Hereinafter, the method of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, the measuring method of a physical property is as follows.
<分子量測定>
ポリアリーレンスルフィドスルフィド及びポリアリーレンスルフィドスルフィドプレポリマーの分子量はサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の一種であるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出した。GPCの測定条件を以下に示す。
装置:センシュー科学 SSC−7100
カラム名:センシュー科学 GPC3506
溶離液:1−クロロナフタレン
検出器:示差屈折率検出器
カラム温度:210℃
プレ恒温槽温度:250℃
ポンプ恒温槽温度:50℃
検出器温度:210℃
流量:1.0mL/min
試料注入量:300μL (サンプル濃度:約0.2重量%)
<Molecular weight measurement>
The molecular weights of the polyarylene sulfide sulfide and the polyarylene sulfide sulfide prepolymer were calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) which is a kind of size exclusion chromatography (SEC). The measurement conditions for GPC are shown below.
Equipment: Senshu Science SSC-7100
Column name: Senshu Science GPC3506
Eluent: 1-chloronaphthalene detector: differential refractive index detector Column temperature: 210 ° C
Pre-constant temperature: 250 ° C
Pump bath temperature: 50 ° C
Detector temperature: 210 ° C
Flow rate: 1.0 mL / min
Sample injection amount: 300 μL (sample concentration: about 0.2% by weight)
<アルカリ金属含有量の定量>
ポリアリーレンスルフィドスルフィド及びポリアリーレンスルフィドスルフィドプレポリマーの含有するアルカリ金属含有量の定量は下記により行った。
(a) 試料を石英るつぼに秤とり、電気炉を用いて灰化した。
(b) 灰化物を濃硝酸で溶解した後、希硝酸で定容とした。
(c) 得られた定容液をICP重量分析法(装置;Agilent製4500)及びICP発光分光分析法(装置;PerkinElmer製Optima4300DV)に処した。
<Quantification of alkali metal content>
The alkali metal content contained in the polyarylene sulfide sulfide and the polyarylene sulfide sulfide prepolymer was determined as follows.
(A) The sample was weighed in a quartz crucible and incinerated using an electric furnace.
(B) After the ashed product was dissolved with concentrated nitric acid, the volume was adjusted to a constant volume with diluted nitric acid.
(C) The obtained constant volume solution was subjected to ICP gravimetric analysis (apparatus; 4500 manufactured by Agilent) and ICP emission spectroscopic analysis (apparatus; Optima 4300DV manufactured by PerkinElmer).
<PASの加熱時重量減少率の測定>
ポリアリーレンスルフィドの加熱時重量減少率は熱重量分析機を用いて下記条件で行った。なお、試料は2mm以下の細粒物を用いた。
装置:パーキンエルマー社製 TGA7
測定雰囲気:窒素気流下
試料仕込み重量:約10mg
測定条件:
(a)プログラム温度50℃で1分保持
(b)プログラム温度50℃から400℃まで昇温。この際の昇温速度20℃/分
重量減少率△Wrは(b)の昇温において、100℃時の試料重量を基準として、330℃到達時の試料重量から前述の式(1)を用いて算出した。
<Measurement of weight loss rate during heating of PAS>
The weight loss rate during heating of the polyarylene sulfide was measured under the following conditions using a thermogravimetric analyzer. In addition, the sample used the fine granule of 2 mm or less.
Apparatus: Perkin Elmer TGA7
Measurement atmosphere: Sample preparation weight under nitrogen stream: Approximately 10 mg
Measurement condition:
(A) Hold for 1 minute at a program temperature of 50 ° C. (b) Increase the temperature from the program temperature of 50 ° C. to 400 ° C. In this case, the rate of temperature increase 20 ° C./min. Weight reduction rate ΔWr is obtained by using the above formula (1) from the sample weight when reaching 330 ° C. with reference to the sample weight at 100 ° C. in the temperature increase of (b). Calculated.
なお、以下の実施例中においては、100℃時の試料重量を基準とした昇温時300℃における重量減少率を△Wr300,100℃時の試料重量を基準とした昇温時320℃における重量減少率を△Wr320,100℃時の試料重量を基準とした昇温時340℃における重量減少率を△Wr340で表し、参考として示した。 In the following examples, the weight reduction rate at 300 ° C. at the time of temperature rise based on the sample weight at 100 ° C. is expressed as ΔWr300, the weight at 320 ° C. at the time of temperature rise based on the sample weight at 100 ° C. The reduction rate was expressed as ΔWr340, the weight reduction rate at 340 ° C. at the time of temperature rise based on the sample weight at ΔWr320, 100 ° C., and was shown as a reference.
<PASの加熱時発生ガス成分の分析>
PASを加熱した際に発生する成分の定量は以下の方法により行った。なお、試料は2mm以下の細粒物を用いた。
<Analysis of gas components generated during PAS heating>
Quantification of components generated when PAS was heated was performed by the following method. In addition, the sample used the fine granule of 2 mm or less.
(a) 加熱時発生ガスの捕集
約10mgのPASを窒素気流下(50ml/分)の320℃で60分間加熱し、発生したガス成分を大気捕集用加熱脱離用チューブcarbotrap400に捕集した。
(A) Collection of generated gas during heating Approximately 10 mg of PAS is heated at 320 ° C. under a nitrogen stream (50 ml / min) for 60 minutes, and the generated gas components are collected in a heating and desorption tube carbotrap 400 for atmospheric collection. did.
(b) ガス成分の分析
上記チューブに捕集したガス成分を熱脱着装置TDU(Supelco社製)を用いて室温から280℃まで5分間で昇温することで熱脱離させた。熱脱離した成分をガスクロマトグラフィーを用いて成分分割して、ガス中のγブチロラクトン及び4−クロロ−N−メチルアニリンの定量を行った。
(B) Analysis of gas component The gas component collected in the tube was thermally desorbed by raising the temperature from room temperature to 280 ° C. over 5 minutes using a thermal desorption apparatus TDU (manufactured by Supelco). The thermally desorbed component was divided into components using gas chromatography, and γ-butyrolactone and 4-chloro-N-methylaniline in the gas were quantified.
<曲げ強度>
射出成形片を用いて、ASTM−D790に従って曲げ強度を測定した。
<Bending strength>
The bending strength was measured according to ASTM-D790 using the injection molded piece.
<PAS樹脂組成物のガス発生量>
配合物を溶融混練し、大気下120℃で8時間乾燥して得られたPAS樹脂組成物ペレットを130℃で3時間予備乾燥した後、約10gをアルミカップに精秤した。これを大気下320℃で2時間処理した際の加熱減量を測定した。加熱減量が少ないほどガス発生量が少ないといえる。
<Gas generation amount of PAS resin composition>
The PAS resin composition pellets obtained by melt-kneading the blend and drying at 120 ° C. for 8 hours in the air were preliminarily dried at 130 ° C. for 3 hours, and about 10 g was precisely weighed in an aluminum cup. The loss on heating when this was treated at 320 ° C. for 2 hours in the atmosphere was measured. It can be said that the smaller the loss on heating, the smaller the amount of gas generated.
[参考例1]
<PAS混合物含有スラリーの調製>
撹拌機付きのステンレス製反応器1に48%水硫化ナトリウム水溶液1169kg(10kmol)、48%水酸化ナトリウム水溶液841kg(10.1kmol)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略する場合もある)を1983kg(20kmol)、50%酢酸ナトリウム水溶液322kg(1.96kmol)を仕込み、常圧で窒素を通じながら約240℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、精留塔を介して水1200kgおよびNMP26kgを留出した。なお、この脱液操作の間に仕込んだイオウ成分1モル当たり0.02モルの硫化水素が系外に飛散した。
[Reference Example 1]
<Preparation of slurry containing PAS mixture>
In a stainless steel reactor 1 equipped with a stirrer, 1169 kg (10 kmol) of 48% aqueous sodium hydrosulfide solution, 841 kg (10.1 kmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) ) Is charged with 1983 kg (20 kmol) and 50% sodium acetate aqueous solution 322 kg (1.96 kmol), gradually heated to about 240 ° C. over about 3 hours while flowing nitrogen at normal pressure, and 1200 kg of water and 26 kg of NMP was distilled off. In addition, 0.02 mol of hydrogen sulfide per 1 mol of the sulfur component charged during this liquid removal operation was scattered out of the system.
次いで、約200℃まで冷却した後、内容物を別の攪拌機付きのステンレス製反応器2に移送した。反応器1にNMP932kgを仕込み内部を洗浄し、洗浄液を反応器2に移した。次に、p−ジクロロベンゼン1477kg(10.0kmol)を反応器2に加え、窒素ガス下に密封し、撹拌しながら200℃まで昇温した。次いで200℃から270℃まで0.6℃/分の速度で昇温し、この温度で140分保持した。水353kg(19.6kmol)を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後220℃まで0.4℃/分の速度で冷却してから、約80℃まで急冷し、スラリー(A)を得た。 Subsequently, after cooling to about 200 degreeC, the content was transferred to the stainless steel reactor 2 with another stirrer. The reactor 1 was charged with 932 kg of NMP, the inside was washed, and the washing liquid was transferred to the reactor 2. Next, 1477 kg (10.0 kmol) of p-dichlorobenzene was added to the reactor 2, sealed under nitrogen gas, and heated to 200 ° C. with stirring. Next, the temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min, and held at this temperature for 140 minutes. While 353 kg (19.6 kmol) of water was injected over 15 minutes, the mixture was cooled to 250 ° C. at a rate of 1.3 ° C./min. Thereafter, it was cooled to 220 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min, and then rapidly cooled to about 80 ° C. to obtain a slurry (A).
このスラリー(A)を2623kgのNMPで希釈しスラリー(B)を得た。80℃に加熱したスラリー(B)をふるい(80mesh、目開き0.175mm)で濾別し、メッシュオン成分としてスラリーを含んだ顆粒状PPS樹脂を、濾液成分としてスラリー(C)を得た。 This slurry (A) was diluted with 2623 kg of NMP to obtain a slurry (B). The slurry (B) heated to 80 ° C. was filtered through a sieve (80 mesh, opening 0.175 mm) to obtain a granular PPS resin containing the slurry as a mesh-on component, and a slurry (C) as a filtrate component.
[参考例2]
<PAS混合物1の調製>
参考例1で得られたスラリー(C)1000kgをステンレス製反応器に仕込み、反応器内を窒素で置換してから、撹拌しながら減圧下100〜150℃で約1.5時間処理して大部分の溶媒を除去した。
[Reference Example 2]
<Preparation of PAS mixture 1>
1000 kg of the slurry (C) obtained in Reference Example 1 was charged into a stainless steel reactor, the inside of the reactor was replaced with nitrogen, and then treated at 100 to 150 ° C. under reduced pressure for about 1.5 hours while stirring. Part of the solvent was removed.
次いでイオン交換水1200kg(スラリー(C)の1.2倍量)を加えた後、約70℃で30分撹拌してスラリー化した。このスラリーを濾過して白色の固形物を得た。得られた固形物にイオン交換水1200kgを加えて70℃で30分撹拌して再度スラリー化し、同様に濾過後、窒素雰囲気下120℃で乾燥したのち、80℃で減圧乾燥を行い、乾燥固形物を11.6kg得た。 Next, 1200 kg of ion-exchanged water (1.2 times the amount of slurry (C)) was added, and the mixture was stirred at about 70 ° C. for 30 minutes to form a slurry. The slurry was filtered to obtain a white solid. Add 1200 kg of ion-exchanged water to the obtained solid, stir again at 70 ° C. for 30 minutes, re-slurry in the same way, and after filtration, dry at 120 ° C. in a nitrogen atmosphere, and then dry under reduced pressure at 80 ° C. 11.6 kg of product was obtained.
この固形物の赤外分光分析における吸収スペクトルより、この固形物はフェニレンスルフィド単位からなるポリフェニレンスルフィド混合物であることがわかった。このポリフェニレンスルフィド混合物のGPC測定を行い、クロマトグラムを解析した結果、分子量5000以下の成分の重量分率は39%、分子量2500以下の成分の重量分率は32%であった。 From the absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of the solid, it was found that the solid was a polyphenylene sulfide mixture composed of phenylene sulfide units. As a result of performing GPC measurement of this polyphenylene sulfide mixture and analyzing the chromatogram, the weight fraction of the component having a molecular weight of 5000 or less was 39%, and the weight fraction of the component having a molecular weight of 2500 or less was 32%.
[参考例3]
<PAS混合物2の調製>
参考例1で得られたスラリー(C)1000kgにイオン交換水4000kgを加え、70℃で30分撹拌した。その後静置し、透明な上澄み液をデカンテーションして除去し、固形物を含むスラリーを約300kg得た。これにイオン交換水1200kgを加え、70℃で30分撹拌後このスラリーを濾過して白色の固形物を得た。得られた固形物にイオン交換水1200kgを加えて70℃で30分撹拌して再度スラリー化し、同様に濾過後、窒素雰囲気下120℃で乾燥したのち、80℃で減圧乾燥を行い、乾燥固形物を11.2kg得た。
[Reference Example 3]
<Preparation of PAS mixture 2>
To 1000 kg of the slurry (C) obtained in Reference Example 1, 4000 kg of ion exchange water was added and stirred at 70 ° C. for 30 minutes. Then, it was allowed to stand, and the transparent supernatant was removed by decantation to obtain about 300 kg of a slurry containing solids. To this, 1200 kg of ion-exchanged water was added and stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then the slurry was filtered to obtain a white solid. Add 1200 kg of ion-exchanged water to the obtained solid, stir again at 70 ° C. for 30 minutes, re-slurry in the same way, and after filtration, dry at 120 ° C. in a nitrogen atmosphere, and then dry under reduced pressure at 80 ° C. 11.2 kg of product was obtained.
この固形物の赤外分光分析における吸収スペクトルより、この固形物はフェニレンスルフィド単位からなるポリフェニレンスルフィド混合物であることがわかった。このポリフェニレンスルフィド混合物のGPC測定を行い、クロマトグラムを解析した結果、分子量5000以下の成分の重量分率は40%、分子量2500以下の成分の重量分率は33%であった。 From the absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of the solid, it was found that the solid was a polyphenylene sulfide mixture composed of phenylene sulfide units. As a result of performing GPC measurement of this polyphenylene sulfide mixture and analyzing the chromatogram, the weight fraction of the component having a molecular weight of 5000 or less was 40%, and the weight fraction of the component having a molecular weight of 2500 or less was 33%.
[参考例4]
参考例2の方法で得られたPAS混合物1を10kg分取し、溶剤としてクロロホルム150kgを用いて、常圧還流下で1時間攪拌することでポリフェニレンスルフィド混合物1と溶剤を接触させた。ついで熱時濾過により固液分離を行い抽出液を得た。ここで分離した固形物にクロロホルム150kgを加え、常圧還流下で1時間攪拌した後、同様に熱時濾過により固液分離を行い、抽出液を得て、先に得た抽出液と混合した。得られた抽出液は室温で一部固形状成分を含むスラリー状であった。
[Reference Example 4]
10 kg of the PAS mixture 1 obtained by the method of Reference Example 2 was collected, and 150 kg of chloroform was used as a solvent, and the mixture was stirred for 1 hour under reflux at normal pressure to bring the polyphenylene sulfide mixture 1 and the solvent into contact with each other. Subsequently, solid-liquid separation was carried out by hot filtration to obtain an extract. After adding 150 kg of chloroform to the solid matter separated here and stirring for 1 hour under reflux at normal pressure, solid-liquid separation was similarly performed by hot filtration to obtain an extract, which was mixed with the previously obtained extract. . The obtained extract was in the form of a slurry partially containing solid components at room temperature.
この抽出液スラリーを減圧下で処理する事で、抽出液重量が約40kgになるまでクロロホルムの一部を留去してスラリーを得た。次いでこのスラリー状混合液をメタノール600kgに撹拌しながら滴下した。これにより生じた沈殿物を濾過して固形分を回収し、次いで80℃で減圧乾燥することで白色粉末3.0kgを得た。白色粉末の収率は、用いたポリフェニレンスルフィド混合物1に対して30%であった。 By treating this extract slurry under reduced pressure, a portion of chloroform was distilled off until the weight of the extract reached about 40 kg to obtain a slurry. Next, this slurry mixture was added dropwise to 600 kg of methanol with stirring. The resulting precipitate was filtered to recover the solid content, and then dried under reduced pressure at 80 ° C. to obtain 3.0 kg of white powder. The yield of white powder was 30% based on the polyphenylene sulfide mixture 1 used.
この白色粉末の赤外分光分析における吸収スペクトルより、白色粉末はフェニレンスルフィド単位からなる化合物であることを確認した。また、高速液体クロマトグラフィー(装置;島津製作所製LC−10,カラム;C18,検出器;フォトダイオードアレイ)より成分分割した成分のマススペクトル分析(装置;日立製M−1200H)、更にMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末は繰り返し単位数4〜12の環式ポリフェニレンスルフィドを主要成分とする混合物であり、環式ポリフェニレンスルフィドの重量分率は約94%であることがわかった。また、この混合物のGPC測定を行った結果、重量平均分子量は900であった。 From the absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of this white powder, it was confirmed that the white powder was a compound composed of phenylene sulfide units. In addition, mass spectrum analysis (device: Hitachi M-1200H) of components separated from high performance liquid chromatography (device; Shimadzu LC-10, column; C18, detector; photodiode array), MALDI-TOF From the molecular weight information by -MS, it was found that this white powder was a mixture mainly composed of cyclic polyphenylene sulfide having 4 to 12 repeating units, and the weight fraction of cyclic polyphenylene sulfide was about 94%. Moreover, as a result of performing GPC measurement of this mixture, the weight average molecular weight was 900.
[参考例5]
参考例3の方法で得られたPAS混合物2を10kg用いて、メタノールのかわりにアセトンを用いた以外は参考例4と同様に行い白色粉末2.9kgを得た。白色粉末の収率は、用いたポリフェニレンスルフィド混合物2に対して29%であった。
[Reference Example 5]
A white powder of 2.9 kg was obtained in the same manner as in Reference Example 4 except that 10 kg of the PAS mixture 2 obtained by the method of Reference Example 3 was used and acetone was used instead of methanol. The yield of white powder was 29% with respect to the polyphenylene sulfide mixture 2 used.
この白色粉末の赤外分光分析における吸収スペクトルより、白色粉末はフェニレンスルフィド単位からなる化合物であることを確認した。また、高速液体クロマトグラフィーより成分分割した成分のマススペクトル分析、更にMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末は繰り返し単位数4〜12の環式ポリフェニレンスルフィドを主要成分とする混合物であり、環式ポリフェニレンスルフィドの重量分率は約96%であることがわかった。また、この混合物のGPC測定を行った結果、重量平均分子量は1000であった。 From the absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of this white powder, it was confirmed that the white powder was a compound composed of phenylene sulfide units. In addition, this white powder is a mixture mainly composed of cyclic polyphenylene sulfide having 4 to 12 repeating units based on mass spectral analysis of components separated by high performance liquid chromatography and molecular weight information by MALDI-TOF-MS. The weight fraction of cyclic polyphenylene sulfide was found to be about 96%. Moreover, as a result of performing GPC measurement of this mixture, the weight average molecular weight was 1000.
[参考例6]
ここでは本発明のPAS樹脂組成物に用いるPASの好ましい製造法について述べる。
[Reference Example 6]
Here, a preferred method for producing PAS used in the PAS resin composition of the present invention will be described.
参考例4で得られた環式ポリフェニレンスルフィド混合物を攪拌機付5リットルオートクレーブに仕込み、窒素で置換した後、真空ポンプにて約2kPaに系内を減圧しながら約1時間かけて320℃まで昇温した。この間、内温が約250℃になるまでは10rpmで攪拌し、250℃以上では50rpmで攪拌を行った。320℃到達後、減圧しながら320℃で60分間攪拌を継続した。その後、オートクレーブ上部から窒素を導入することで反応器内部を加圧し、内容物を吐出口よりガット状に取り出し、ガットをペレタイズしてペレットを得た。 The cyclic polyphenylene sulfide mixture obtained in Reference Example 4 was charged into a 5 liter autoclave with a stirrer and replaced with nitrogen, and then the temperature was raised to 320 ° C. over about 1 hour while reducing the pressure to about 2 kPa with a vacuum pump. did. During this time, stirring was performed at 10 rpm until the internal temperature reached about 250 ° C., and stirring was performed at 50 rpm above 250 ° C. After reaching 320 ° C., stirring was continued at 320 ° C. for 60 minutes while reducing the pressure. Then, the inside of the reactor was pressurized by introducing nitrogen from the upper part of the autoclave, the contents were taken out in a gut shape from the discharge port, and the gut was pelletized to obtain pellets.
得られたペレットは若干黒みを帯びた樹脂であった。この生成物は赤外分光分析による吸収スペクトルよりポリフェニレンスルフィド構造を有することがわかった。また、1−クロロナフタレンに210℃で全溶であった。GPC測定の結果、得られたPPSの重量平均分子量は55400、分散度は2.20であることがわかった。また、得られた生成物の元素分析を行った結果、Na含有量は7ppmでこれ以外のアルカリ金属は検出されなかった。得られた生成物の加熱時重量減少率の測定を行った結果△Wrは0.042%であった。また、△Wr300(%)=0.025,△Wr320(%)=0.034,△Wr340(%)=0.049であった。 The obtained pellet was a slightly blackish resin. This product was found to have a polyphenylene sulfide structure from the absorption spectrum obtained by infrared spectroscopy. Further, it was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 210 ° C. As a result of GPC measurement, it was found that the obtained PPS had a weight average molecular weight of 55400 and a dispersity of 2.20. Moreover, as a result of conducting the elemental analysis of the obtained product, Na content was 7 ppm and other alkali metals were not detected. As a result of measuring the weight loss rate during heating of the obtained product, ΔWr was 0.042%. Further, ΔWr300 (%) = 0.025, ΔWr320 (%) = 0.034, and ΔWr340 (%) = 0.049.
さらに、ここで得られたPPSについて加熱時の発生ガス成分の分析を行った結果、ラクトン型化合物及びアニリン型化合物は検出限界以下であった。 Furthermore, as a result of analyzing the generated gas component during heating of the PPS obtained here, the lactone type compound and the aniline type compound were below the detection limit.
[参考例7]
ここでは本発明のPAS樹脂組成物に用いるPASの好ましい製造法を、参考例6とは異なる原料を用いて行った例について述べる。
[Reference Example 7]
Here, a preferred production method of PAS used in the PAS resin composition of the present invention will be described using an example in which a raw material different from that of Reference Example 6 is used.
参考例5で得られた環式ポリフェニレンスルフィド混合物を用いて参考例6と同様にペレットを得た。 Pellets were obtained in the same manner as in Reference Example 6 using the cyclic polyphenylene sulfide mixture obtained in Reference Example 5.
得られたペレットは若干茶色みを帯びた樹脂であった。この生成物は赤外分光分析による吸収スペクトルよりポリフェニレンスルフィド構造を有することがわかった。また、1−クロロナフタレンに210℃で全溶であった。GPC測定の結果、得られたPPSの重量平均分子量は79100、分散度は1.93であることがわかった。また、得られた生成物の元素分析を行った結果、Na含有量は6ppmでこれ以外のアルカリ金属は検出されなかった。得られた生成物の加熱時重量減少率の測定を行った結果△Wrは0.036%であった。また、△Wr300(%)=0.012,△Wr320(%)=0.028,△Wr340(%)=0.037であった。 The obtained pellet was a resin with a slight brownishness. This product was found to have a polyphenylene sulfide structure from the absorption spectrum obtained by infrared spectroscopy. Further, it was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 210 ° C. As a result of GPC measurement, it was found that the obtained PPS had a weight average molecular weight of 79100 and a dispersity of 1.93. Moreover, as a result of conducting the elemental analysis of the obtained product, Na content was 6 ppm and other alkali metals were not detected. As a result of measuring the weight loss rate during heating of the obtained product, ΔWr was 0.036%. Further, ΔWr300 (%) = 0.012, ΔWr320 (%) = 0.028, and ΔWr340 (%) = 0.037.
さらに、ここで得られたPPSについて加熱時の発生ガス成分の分析を行った結果、ラクトン型化合物及びアニリン型化合物は検出限界以下であった。 Furthermore, as a result of analyzing the generated gas component during heating of the PPS obtained here, the lactone type compound and the aniline type compound were below the detection limit.
[参考例8]
<顆粒状PASの調製>
ここでは従来技術による顆粒状PASの調製について示す。
[Reference Example 8]
<Preparation of granular PAS>
Here, the preparation of granular PAS according to the prior art is shown.
参考例1で得られたスラリーを含んだ顆粒状PPS樹脂100kgにNMP約250kgを加えて85℃で30分間洗浄し、ふるい(80mesh、目開き0.175mm)で濾別した。得られた固形物を500kgのイオン交換水で希釈して、70℃で30分撹拌後、80メッシュふるいで濾過して固形物を回収する操作を合計5回繰り返した。このようにして得られた固形物を、窒素雰囲気下130℃で乾燥し、顆粒状ポリフェニレンスルフィドを得た。 About 100 kg of NMP was added to 100 kg of the granular PPS resin containing the slurry obtained in Reference Example 1, washed at 85 ° C. for 30 minutes, and filtered through a sieve (80 mesh, opening 0.175 mm). The operation of diluting the obtained solid with 500 kg of ion-exchanged water, stirring at 70 ° C. for 30 minutes, and filtering through an 80 mesh sieve to collect the solid was repeated 5 times in total. The solid material thus obtained was dried at 130 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain granular polyphenylene sulfide.
得られた顆粒状PPS樹脂は1−クロロナフタレンに210℃で全溶であり、GPC測定を行った結果、重量平均分子量は48600であり、分散度は2.66であった。また、得られた生成物の元素分析を行った結果、Na含有量は1020ppmでこれ以外のアルカリ金属は検出されなかった。得られた生成物の加熱時重量減少率の測定を行った結果△Wrは0.23%であった。また、△Wr300(%)=0.18,△Wr320(%)=0.21,△Wr340(%)=0.25であった。さらに、ここでで得られたPPSについて加熱時の発生ガス成分の分析を行った結果、加熱前のPPSの重量に対してγブチロラクトンが618ppm、4−クロロ−N−メチルアニリンが416ppm検出された。 The obtained granular PPS resin was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 210 ° C. As a result of GPC measurement, the weight average molecular weight was 48600, and the degree of dispersion was 2.66. Moreover, as a result of conducting an elemental analysis of the obtained product, the Na content was 1020 ppm and no other alkali metals were detected. As a result of measuring the weight loss rate during heating of the obtained product, ΔWr was 0.23%. Further, ΔWr300 (%) = 0.18, ΔWr320 (%) = 0.21, ΔWr340 (%) = 0.25. Furthermore, as a result of analyzing the generated gas component at the time of heating for the PPS obtained here, 618 ppm of γ-butyrolactone and 416 ppm of 4-chloro-N-methylaniline were detected with respect to the weight of PPS before heating. .
[参考例9]
<粉粒状PASの調製>
ここでは従来技術による粉粒状PASの調製について示す。
[Reference Example 9]
<Preparation of granular PAS>
Here, preparation of a granular PAS according to the prior art is shown.
撹拌機付きステンレス製反応容器に、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム2.96kg(71.0モル)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略する場合もある)を11.44kg(116モル)、酢酸ナトリウム1.72kg(21.0モル)、及びイオン交換水10.5kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら約240℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、精留塔を介して水14.8kgおよびNMP280gを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。なお、この脱液操作の間に仕込んだイオウ成分1モル当たり0.02モルの硫化水素が系外に飛散した。 In a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer, 8.27 kg (70.0 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2.96 kg (71.0 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as the following) NMP (sometimes abbreviated as NMP) is charged with 11.44 kg (116 mol), 1.72 kg (21.0 mol) sodium acetate, and 10.5 kg of ion-exchanged water. After gradually heating over 3 hours and distilling 14.8 kg of water and 280 g of NMP through a rectifying column, the reaction vessel was cooled to 160 ° C. In addition, 0.02 mol of hydrogen sulfide per 1 mol of the sulfur component charged during this liquid removal operation was scattered out of the system.
次に、p−ジクロロベンゼン10.3kg(70.3モル)、NMP9.00kg(91.0モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で274℃まで昇温し、この温度で50分保持した。その後室温近傍まで急冷した。 Next, 10.3 kg (70.3 mol) of p-dichlorobenzene and 9.00 kg (91.0 mol) of NMP were added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. While stirring at 240 rpm, the temperature was raised to 274 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min, and this temperature was maintained for 50 minutes. Thereafter, it was rapidly cooled to near room temperature.
内容物を取り出し、その一部を分取して粉砕することで流動性の低いスラリー(D)を得た。このスラリー1.0kgにイオン交換水1.9kgを加えて70℃で30分間攪拌した後、濾過して固形物を得た。得られた固形物に同様にイオン交換水を加え、70℃で30分間攪拌した後、吸引濾過する操作をさらに3回繰り返して固形物を回収した。得られた固形物を窒素雰囲気下130℃で熱風乾燥してポリフェニレンスルフィド混合物3を得た。 The content was taken out, a part of the content was taken out and pulverized to obtain a slurry (D) having low fluidity. 1.9 kg of ion-exchanged water was added to 1.0 kg of this slurry, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered to obtain a solid. In the same manner, ion exchange water was added to the obtained solid, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 30 minutes and then subjected to suction filtration, and the solid was recovered by repeating the operation three more times. The obtained solid was dried with hot air at 130 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a polyphenylene sulfide mixture 3.
得られたポリフェニレンスルフィド混合物は1−クロロナフタレンに210℃で全溶であり、GPC測定を行った結果、重量平均分子量44900であり、分散度は4.54であった。また、得られた生成物の元素分析を行った結果、Na含有量は1800ppmでこれ以外のアルカリ金属は検出されなかった。得られた生成物の加熱時重量減少率の測定を行った結果△Wrは0.33%であった。また、△Wr300(%)=0.23,△Wr320(%)=0.31,△Wr340(%)=0.35であった。さらに、ここで得られたPPSについて加熱時の発生ガス成分の分析を行った結果、加熱前のPPSの重量に対してγブチロラクトンが1480ppm、4−クロロ−N−メチルアニリンが482ppm検出された。 The obtained polyphenylene sulfide mixture was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 210 ° C., and as a result of GPC measurement, the weight average molecular weight was 44900, and the degree of dispersion was 4.54. Moreover, as a result of conducting the elemental analysis of the obtained product, Na content was 1800 ppm and other alkali metals were not detected. As a result of measuring the weight loss rate during heating of the obtained product, ΔWr was 0.33%. ΔWr300 (%) = 0.23, ΔWr320 (%) = 0.31, ΔWr340 (%) = 0.35. Furthermore, as a result of analyzing the generated gas component during heating of the PPS obtained here, 1480 ppm of γ-butyrolactone and 482 ppm of 4-chloro-N-methylaniline were detected with respect to the weight of PPS before heating.
[実施例1〜4]
表1に示す各成分を表1に示す割合でドライブレンドした後、日本製鋼所社製TEX30型2軸押出機で、シリンダー温度を320℃に設定し、200rpmのスクリュー回転数にて溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。大気下120℃で8時間乾燥したペレットを用いて、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度320℃、金型温度150℃)により試験片を作成した。各サンプルの強度、加熱減量を測定した結果は表1に示した通りであった。なお、(A)ポリアリーレンスルフィドに対し、(B)繊維状および/または非繊維状充填材として充填材1のみを配合した実施例1〜3および下記比較例における(A)の容量%は約74%、(B)繊維状および/または非繊維状充填材として充填材1と充填材2を配合した実施例3における(A)の容量%は約56%であった((A)と(B)の合計を100容量%として算出)。
[Examples 1 to 4]
After dry blending the components shown in Table 1 at the ratio shown in Table 1, the cylinder temperature was set to 320 ° C. and melt kneaded at a screw speed of 200 rpm with a TEX30 type twin screw extruder manufactured by Nippon Steel Works. And pelletized with a strand cutter. A test piece was prepared by injection molding (IS100FA manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., cylinder temperature 320 ° C., mold temperature 150 ° C.) using pellets dried at 120 ° C. for 8 hours under the atmosphere. The results of measuring the strength and loss on heating of each sample are as shown in Table 1. In addition, the volume% of (A) in Examples 1 to 3 in which only (B) fibrous and / or non-fibrous filler was blended with only filler 1 and (A) polyarylene sulfide and the following comparative example was about The volume percentage of (A) in Example 3 in which filler 1 and filler 2 were blended as 74% (B) fibrous and / or non-fibrous filler was about 56% ((A) and ( B) is calculated as the sum of 100% by volume).
[比較例1〜2]
参考例8および9で得られたPPS樹脂を使用した以外は、実施例1と同様のペレタイズ、評価を行った。結果は表1に示した通りであった。実施例に示した、本発明のPAS樹脂組成物は従来技術によるPAS樹脂組成物と比べて、強度、ガス発生量が著しく優れることが明らかである。
[Comparative Examples 1-2]
The same pelletizing and evaluation as in Example 1 were performed except that the PPS resins obtained in Reference Examples 8 and 9 were used. The results were as shown in Table 1. It is apparent that the PAS resin composition of the present invention shown in the Examples is remarkably superior in strength and gas generation amount as compared with the PAS resin composition according to the prior art.
[実施例5]
参考例4で得られた環式ポリフェニレンスルフィド混合物100重量部に対し、表1の充填材1(67重量部)を環式ポリフェニレンスルフィド混合物と共にオートクレーブに仕込んだ以外は参考例6と同様に行い、PAS樹脂組成物ペレットを得た。
[Example 5]
The same procedure as in Reference Example 6 was conducted except that 100 parts by weight of the cyclic polyphenylene sulfide mixture obtained in Reference Example 4 was charged with the filler 1 in Table 1 (67 parts by weight) together with the cyclic polyphenylene sulfide mixture in an autoclave. A PAS resin composition pellet was obtained.
得られたペレットの赤外スペクトルからPPS構造を有することがわかった。また、得られたペレットが0.5wt%となるように1−クロロナフタレンを加え、250℃で混合した結果、ガラス繊維が残留した他は溶解した。この溶液をフィルターで濾過し、GPCにより分析した結果、PPSの重量平均分子量は51500、分子量分布2.12であることがわかった。 It was found from the infrared spectrum of the obtained pellet that it had a PPS structure. Moreover, 1-chloronaphthalene was added so that the obtained pellet might be 0.5 wt%, and it mixed at 250 degreeC, As a result, the glass fiber remained and melt | dissolved. This solution was filtered through a filter and analyzed by GPC. As a result, it was found that the weight average molecular weight of PPS was 51500 and the molecular weight distribution was 2.12.
得られたペレットを大気下120℃で8時間乾燥後、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度320℃、金型温度150℃)により試験片を作成した。このサンプルの曲げ強度は297MPa、加熱減量は0.07%であった。 The obtained pellets were dried at 120 ° C. for 8 hours in the air, and then a test piece was prepared by injection molding (IS100FA manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., cylinder temperature 320 ° C., mold temperature 150 ° C.). The bending strength of this sample was 297 MPa, and the loss on heating was 0.07%.
なお、得られたペレットの△Wrは0.038%であった。このペレットのPPS樹脂含有率は60重量%であることから、ペレットの加熱減量がすべてPPS樹脂由来と仮定した場合、このPPSの△Wrは0.063%である。 In addition, (DELTA) Wr of the obtained pellet was 0.038%. Since the PPS resin content of the pellet is 60% by weight, ΔWr of the PPS is 0.063% when it is assumed that all the heat loss of the pellet is derived from the PPS resin.
Claims (11)
△Wr=(W1−W2)/W1×100≦0.18(%)
(ここで△Wrは重量減少率(%)であり、常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で熱重量分析を行った際に、100℃到達時点の試料重量(W1)を基準とした330℃到達時の試料重量(W2)から求められる値である)
ΔWr = (W1-W2) /W1×100≦0.18 (%)
(Here, ΔWr is the weight loss rate (%), and when thermogravimetric analysis was performed at a temperature rising rate of 20 ° C./min from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere at normal pressure. (It is a value obtained from the sample weight (W2) when reaching 330 ° C. based on the sample weight (W1) when reaching 100 ° C.)
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